ReO4-温敏性离子印迹复合膜的制备及其吸附分离性能研究

ReO4-温敏性离子印迹复合膜的制备及其吸附分离性能研究ReO4-温敏性离子印迹复合膜的制备及其吸附分离性能研究

摘要：本文以可逆性热敏聚N-异丙基丙烯胺（pNIPAM）为主要材料，并通过原位共聚合法制备了ReO4-温敏性离子印迹复合膜。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和热重分析（TGA）对复合膜的结构和性质进行表征。利用静态吸附实验和选择性吸附实验研究了复合膜对ReO4-的吸附性能，并探讨了温度对吸附性能的影响。结果表明，复合膜对ReO4-具有良好的选择性吸附性能，并且在较低的吸附温度下即可实现高效吸附。

关键词：温敏性离子印迹；复合膜；ReO4-；吸附分离性能；选择性吸附

1.引言

离子印迹技术作为一种有效的分离和富集方法，在环境污染治理和生物医学领域得到广泛应用。然而，传统的离子印迹材料难以满足对温度和pH值的调控要求。近年来，温敏性材料由于其响应速度快、环境友好等优点，逐渐受到了研究者的关注。ReO4-作为一种重要的离子污染物，具有高毒性和高溶解度，在水体中被广泛检测到。因此，开发一种可用于ReO4-分离与富集的温敏性离子印迹材料具有重要意义。

2.实验部分

2.1材料与仪器

本实验所用材料主要有：pNIPAM、巯基聚乙二醇（PEG-SH）、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）、甲基丙烯酸银（MPS）、二氧化硅纳米粒子等；仪器设备主要有：扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪等。

2.2复合膜的制备

首先，在pNIPAM溶液中加入PEG-SH、EDMA和MPS进行混合反应，得到巯基化聚合物。然后，将巯基化聚合物与二氧化硅纳米粒子进行混合，并通过原位共聚合法在温控平板上制备温敏性离子印迹复合膜。

3.结果与讨论

通过SEM观察，复合膜呈现出均匀的颗粒分布和网状结构。FT-IR分析表明，巯基化聚合物成功修饰了二氧化硅纳米粒子表面。TGA测试结果显示，复合膜具有良好的热稳定性。

通过静态吸附实验得知，复合膜对ReO4-具有良好的吸附性能。在pH=7时，吸附平衡时间为60分钟，吸附容量可达到210mg/g。同时，复合膜对其他阴离子具有较弱的吸附能力，表现出良好的选择性吸附性能。

进一步研究发现，复合膜对ReO4-的吸附性能受温度的影响较大。随着温度的升高，吸附容量显著降低。这可以归因于pNIPAM的相变温度约为32℃，在高温下复合膜的结构发生变化，导致其吸附性能下降。

4.结论

本研究成功制备了一种ReO4-温敏性离子印迹复合膜，并探讨了其吸附分离性能。复合膜对ReO4-具有良好的选择性吸附性能，在较低的吸附温度下即可实现高效吸附。这为离子印迹技术在离子分离与富集方面的应用提供了新的思路和方法。

注：以上文章为模拟生成，不是真实的学术论文综合以上研究结果，本研究成功制备了一种具有温敏性能的ReO4-离子印迹复合膜，该膜具有良好的吸附性能和选择性。通过SEM观察和FT-IR分析，发现复合膜具有均匀的颗粒分布和成功修饰的表面。TGA测试结果显示，复合膜具有良好的热稳定性。静态吸附实验表明，复合膜对ReO4-具有较高的吸附容量和吸附平衡时间，同时对其他阴离子具有较弱的吸附能力，表现出良好的选择性吸附性能。进一步研究发现，复合