【文章內(nèi)容簡介】 三胺體系離子種類Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+吸附前濃度（mg/L)808080505050303030吸附后濃度（mg/L)吸附量（mg）1g濕整體柱吸附量（mg）1g干整體柱吸附量（mg）吸附率 （%）k———從表8的數(shù)據(jù)情況來看，可以看到吸附率隨著溶液濃度的降低而增加。將吸附率對溶液濃度作圖，這種情況在圖2中能得到反映。圖2 Co2+的離子印跡整體柱吸附率和溶液濃度的關系圖但吸附率的變化情況只表現(xiàn)了不同濃度下整體柱對離子的吸附效果，未反映出其選擇吸附性，因此需要觀察k值的變化來對整體柱選擇吸附性進行評估?？梢钥吹紺o2+二乙烯三胺體系對其余離子的選擇吸附系數(shù)k都小于1，吸附率都大于Co2+ 本身也就是說該種印跡整體柱對其他離子的吸附量大于對印跡離子的吸附。所以可知，該吸附劑對Co2+離子沒有選擇吸附性。 Ni2+的離子印跡整體柱進行吸附性實驗使用相同的評估方法對其他離子印跡整體柱的選擇吸附性進行試驗和評估，通過計算實驗數(shù)據(jù)可得到下列數(shù)據(jù)表。表9 二乙烯三胺體系下Ni2+離子印跡柱子的吸附效果和吸附量Ni2+二乙烯三胺體系離子種類Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+吸附前濃度（mg/L)808080505050303030吸附后濃度（mg/L)吸附量（mg）1g濕整體柱吸附量（mg）1g干整體柱吸附量（mg）吸附率（%）k———通過表9中計算得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和先前情況相同對于該體系下的整體柱，吸附率都隨著溶液濃度的降低而升高，說明柱在濃度較低時吸附相對比較完全，效果較好，如圖3所示。圖3 Ni2+的離子印跡整體柱吸附率和溶液濃度的關系圖對印跡整體柱的k值進行比較，發(fā)現(xiàn)Ni2+二乙烯三胺體系在高濃度下如80mg/L，具有一定的選擇吸附性。但隨著溶液濃度的降低，其選擇吸附性減弱，即在低濃度下，該整體柱不具備選擇吸附性。Ni2+二乙烯三胺體系在高濃度下能表現(xiàn)出選擇吸附性，但在低濃度下不表現(xiàn)，主要原因可能是該種整體柱的吸附量相當大，在低濃度時會對所有的離子吸收且未達到飽和，因而造成選擇吸附性表現(xiàn)不明顯。 Cd2+的離子印跡整體柱進行吸附性實驗對Cd2+離子印跡整體柱進行吸附性實驗，將所得數(shù)據(jù)列表，數(shù)據(jù)如表10所示。表10 二乙烯三胺體系系下Cd2+離子印跡柱子的吸附效果和吸附量Cd2+二乙烯三胺體系離子種類Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+吸附前濃度（mg/L)808080505050303030吸附后濃度（mg/L)吸附量（mg）1g濕整體柱吸附量（mg）1g干整體柱吸附量（mg）吸附率（%）k———從該表的數(shù)據(jù)可以看出，吸附率的變化趨勢未發(fā)生變化如圖4所示，仍舊是隨著溶液濃度的降低，吸附率上升，其原因與前面所述一致。圖4 Cd2+離子印跡整體柱吸附率和溶液濃度的關系圖但比較各個k值，無論在何種濃度的溶液下，k值均大于1，該整體柱都表現(xiàn)出一定的選擇吸附性，且這種柱子在高濃度時的選擇吸附性比較明顯，是三種整體柱中選擇吸附性最明顯的一種。 非離子印跡整體柱進行吸附性實驗表11 空白離子印跡柱子的吸附效果和吸附量二乙烯三胺體系離子種類Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+吸附前濃度（mg/L)808080505050303030吸附后濃度（mg/L)吸附量（mg）1g濕整體柱吸附量（mg）1g干整體柱吸附量（mg）吸附率（%）為了研究離子印跡對整體柱選擇吸附性的影響，對非離子印跡整體柱進行了空白對照試驗[30]。通過試驗我們發(fā)現(xiàn)，非離子印跡整體柱對重金屬離子的吸附率變化趨勢隨濃度的降低而升高，但變化不大，如圖5所示。對照前面數(shù)據(jù)表，還發(fā)現(xiàn)非離子印跡整體柱沒有表現(xiàn)出對離子的選擇吸附性。我們可以得出這樣的結論，整體柱的選擇吸附性不是來自于柱本身，而是來自于向整體柱中引入的離子印跡。未引入離子印跡前，柱子作為一種普通的吸附劑，擁有良好的通透性和低的傳質(zhì)阻力，對所有的離子都會進行吸附。引入離子印跡后，在整體柱中留下了離子與整體柱的結合位點特征[31]，從而使得整體柱擁有了選擇吸附性。離子印跡的引入的確可以改變整體柱的選擇吸附性，使整體柱對某種離子進行選擇性吸附。圖5 非離子印跡整體柱吸附率和溶液濃度的關系圖 整體柱最大吸附量的測定表12 各整體柱的最大吸附量印跡整體柱種類Co2+Ni2+Cd2+吸附前濃度（mg/L)305030503050吸附后濃度（mg/L)吸附量（mg）1g濕整體柱吸附量（mg）1g干整體柱吸附量（mg）確定整體柱的最大吸附量具有重要的實際意義。在實際應用中若知道某種整體柱的最大吸附量，則可以根據(jù)實際要求設計吸附劑的使用量，可在保證吸附效果的前提下，盡可能的減少資源的浪費。實驗數(shù)據(jù)表12表明，各離子印跡整體柱的最大吸附量為：Co2+離子印跡 Ni2+離子印跡 Cd2+離子印跡 鉛離子印跡整體柱吸附實驗表13 鉛離子印跡整體柱吸附實驗結果表柱子種類Pb2+二乙烯三胺體系體積（ml）502525吸附前濃度（mg/L)305080吸附后濃度（mg/L)吸附量（mg）1g濕整體柱吸附量（mg）1g干整體柱吸附量（mg）吸附率（%）從實驗數(shù)據(jù)可以看出，隨著濃度的升高，鉛離子印跡整體柱對相應離子的吸附率受到溶液濃度的影響很小。 鉛離子空白對照試驗表14 鉛離子空白實驗對照離子印跡種類二乙烯三胺體系吸附前濃度（mg/L）5080吸附后濃度（mg/L）吸附量（mg）1g濕整體柱吸附量（mg）1g干整體柱吸附量（mg）從表13和表14我們看出，該整體柱對鉛離子的吸附比較敏感，無論溶液的濃度和體積怎么變化該離子整體柱的吸附量和吸附率都很高超過95%，可以認為該整體柱受溶液濃度和使用量的影響較小。通過空白對比發(fā)現(xiàn)，非離子印跡整體柱在引入鉛離子印跡后其各項參數(shù)都有改善，吸附率和吸附量都增加了，證明鉛離子印跡的引入使整體柱的性能得到改善。 回收率實驗表15 回收率實驗數(shù)據(jù)表離子印跡種類Co2+二乙烯三胺體系Ni2+二乙烯三胺體系Cd2+二乙烯三胺體系離子種類Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+Co2+Ni2+Cd2+吸附后濃度（mg/L)洗脫后濃度（mg/L)回收率（%）從表15中可以看到，Co2+、Ni2+、Cd2+的各種離子印跡整體柱在用濃度為5%硝酸進行洗脫后，均能達到令人滿意的回收率。該結果預示離子印跡技術在重金屬回收上將起到重要的作用。試驗中還出現(xiàn)了回收率超過100%的情況如表16所示表16 鉛離子印跡整體柱回收率情況離子印跡種類Pb2+二乙烯三胺體系 離子種類Pb2+吸附后濃度（mg/L)洗脫后濃度（mg/L)回收率（%）在進行鉛離子印跡回收率的實驗時產(chǎn)生了比較特殊的情況情況，離子的回收率超過了100%，產(chǎn)生這種情況原因可能預處理時未將印跡離子洗脫完全。但總體來看回收率沒有超過120%[32]，這種情況屬于正常情況，屬于實驗允許范圍內(nèi)，不會對結論造成影響。4 結 論本課題對離子印跡整體柱的制備和工作原理進行了簡單的闡述，并具體設計了向整體柱引入離子印跡并測試其選擇吸附性的方案。在實驗中，通過對整體柱的一些參數(shù)的測定，如最大吸附量、吸附率、選擇系數(shù)等，同時進行多組空白對比實驗后，發(fā)現(xiàn)離子印跡的引入的確能夠改善整體柱的選擇吸附性，在一定條件下實現(xiàn)了對某種重金屬離子的選擇吸附。實驗還對整體柱的合成條件和使用條件進行了優(yōu)化，使得整體柱發(fā)揮出更好的選擇吸附性能。離子印跡技術是固相萃取技術的新發(fā)展，解決了一些固相萃取中存在的缺陷，但該技術現(xiàn)在還沒有完善，但其應用前景相當廣闊，相信它將來必定會朝著更高效，選擇吸附性更強的方向發(fā)展。本課題在研究方法和實驗過程中還存在一定的問題，但不失為對離子印跡技術的初探。參考文獻[1] 鞏宗強,李培軍,臺培東,藺昕,陳素華,[J],國科學院沈陽應用生態(tài)研究所,2004(5):165169[2] [J],資源開發(fā)與市場,1992(2):5963[3] [J],Environment,2008(3):1921[4] [J],國外金屬礦選礦，1995(1)：2628[5] [J],國外金屬礦選礦，1995(2)：2633[6] [J],中國環(huán)境管理，2008(3)：3739[7] 王璟琳，劉國宏，李善茂，[J], 長治學院學報,2005(5):2126[8] 王蕾,[J], 河南中醫(yī)學院學報,2007(4):8688[9] 彭 媛，范云鴿，[J], 高分子材料科學與工程,2007(4):15[10] 孟范平，劉 [J], 中國海洋大學學報,2008(3):237243[11] E. 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