化學(xué)畢業(yè)論文-水楊醛縮三聚氰胺schiff堿鋅配合物的制備及其對甲基橙吸附性能的研究(編輯修改稿)
2025-07-04 11:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 處的峰為酚羥基的特征峰，說明三聚氰胺與水楊醛已發(fā)生反應(yīng)生成了 Schiff 堿，與之相比， Schiff 堿鋅配合物的 CH=N峰位置出現(xiàn)在了 1644 cm1處，即發(fā)生了紅移，說明在 CH=N的 N 原子與鋅發(fā)生了配位，使得 CH=N鍵的強(qiáng)度能被削弱了，而 1274 cm1處的酚羥基峰消失了，說明在 Schiff 堿與鋅發(fā)生配位時羥基 的氧原子參與了配位。 Schiff 堿與 Schiff 堿鋅配合物的吸附對比實驗 分別稱取 15 mg的 Schiff 堿和 Schiff 堿鋅配合物于兩個 100 mL燒杯中，再向其中加入 40 mL10 mg/L的甲基橙溶液，對體系進(jìn)行攪拌，每隔一定時間取一次溶液，然后對溶液進(jìn)行離心取得清液，用紫外可見分光光度儀測量在甲基橙最大吸收波長 462 nm處的吸光度值，測定剩余甲基橙溶液的濃度。圖 2 為 Schiff堿與 Schiff 堿鋅配合物的甲基橙吸附效果圖。從圖中可以清楚地看到， Schiff 堿鋅配合物在 40 min左右就已 經(jīng)接近吸附平衡，到 60 min時甲基橙的去除率已達(dá)到 %，而相比之下， Schiff 堿在 40 min后仍未達(dá)到吸附平衡， 60 min時其甲基橙去除率僅僅只有 %，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 Schiff 堿配合物的吸附效果。因此可以說，優(yōu)良的甲基橙吸附效果是由于 Schiff 堿與鋅發(fā)生配位所引起的。 20 30 40 50 600 . 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 01 . 2removal rate/% t / m i n Sc h if f ba s e z inc cm p lex s Sc h if f ba s e 圖 2 Schiff 堿與 Schiff 堿鋅配合物對甲基橙的吸附效果對比圖 . Contrast figure of methyl orange adsorption effect by Schiff base and Schiff base zinc plexs. Schiff 堿鋅配合物的吸附動力學(xué)實驗 稱取 15 mg的 Schiff 堿鋅配合物于 100 mL燒杯中，向其中加入 40 mL， 24 mg/L的甲基橙溶液，在室溫下對體系進(jìn)行攪拌，之后分別在 3， 6， 9， 12， 15，20， 25， 30， 40， 50， 60， 70， 80 min時分別取樣并及時離心得到清液，再對其進(jìn)行濃度檢測進(jìn)而研究 Schiff 堿鋅配合物在室溫下的吸附動力學(xué)行為。實驗結(jié)果如圖 3 所示。 0 20 40 60 80010203040506070 q/(mg/g)t / m i n 圖 3 吸附時間與甲 基橙吸附量之間的關(guān)系 . The re lation between the absorption time and the adsorption capacities of methyl orange. 從圖中可以看出：甲基橙在 Schiff 堿鋅配合物上的吸附在前 40 min,吸附量迅速上升，其值超過了總吸附量的 90 %， 40 min后隨著時間的延長，吸附量上升緩慢在 70 min時吸附基本達(dá)到平衡，這種現(xiàn)象可能是因為開始的快吸附是甲基橙由于靜電引力吸附在 Schiff 堿鋅配合物的表面，吸附速率 較大，接著的慢吸附則是甲基橙向配合物的孔隙內(nèi)部遷移擴(kuò)散，這一過程的速率較小。 為了確定吸附過程的反應(yīng)級數(shù)，將圖 3 的數(shù)據(jù)代入 Lagergren準(zhǔn)一級吸附動力學(xué)模型和 Lagergren準(zhǔn)二級吸附動力學(xué)模型 [1618]中，此二者的方程式表達(dá)式如下： 3 0 )lg ( 1 tkqqq ete ???? （ 2） eet qtqkqt /)/(1/ 22 ??? （ 3） 式中 :qe（ mg/g）為吸附平衡的吸附量， qt(mg/g)為 t 時刻的吸附量； k1（ min1）為一級吸附速率常數(shù)； k2（ gmg1min1）為二級吸附速率常數(shù)； t（ min）為吸附時間。分別以 lg(qeqt)對 t 作圖， t/qt對 t 作圖，線性擬合后可以知道對應(yīng)的的相關(guān)系數(shù)，而由直線的斜率和截距可以求得對應(yīng)的速率常數(shù)。 0 10 20 30 40 50 600 . 20 . 40 . 60 . 81 . 01 . 21 . 41 . 61 . 82 . 0lg(qeqt)t / m i n 圖 4 Schiff 堿鋅配合物對甲基橙吸附的準(zhǔn)一級吸附動力學(xué)曲線 . Kiics curve of methyl orange adsorption by Schiff base zinc plexs as pseudofirstorder model. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 900 . 00 . 20 . 40 . 60 . 81 . 01 . 21 . 4t/qtt /mi n 圖 5 Schiff 堿鋅配合物對甲基橙吸附的準(zhǔn)二級吸附動力學(xué)曲線 . Kiics curve of methyl orange adsorption by Schiff base zinc plexs as pseudosecondorder model. 表 1 Schiff堿鋅配合物對甲基橙的吸附動力學(xué)參數(shù) Table 1. Kiics parameters for methyl orange adsorption by Schiff base zinc plexs 準(zhǔn)一級吸附動力學(xué)模型 準(zhǔn)二級吸附動力學(xué)模型 qe/(mg/g) k1/min1 R2 qe/(mg/g) k2/(gmg1min1) R2 從表 1 中的模型相關(guān)系數(shù) R2可以看出， Schiff 堿鋅配合物對甲基橙的吸附，其準(zhǔn)二級動力學(xué)模型的 R2值大于準(zhǔn)一級模型的 R2值，且準(zhǔn)二級動力學(xué)模型計算出的平衡吸附量與試驗值差距較小，由此表明， Schiff 堿鋅配合物對甲基橙的吸附主要是遵從 Lagergren準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。 Schiff 堿鋅配合物的吸附熱力學(xué)實驗 為了進(jìn)一步探討此種 Schiff 堿鋅配合物對甲基橙的吸附行為，在 298K 下，分別稱取 15 mg的 Schiff 堿鋅配合物于 40 mL 初始質(zhì)量濃度分別為 20， 25， 30，35， 45， 55 mg/L的甲基橙溶液中，攪拌兩小時待其達(dá)到充分吸附后對體系分別
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1