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镉(Ⅱ)离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究
摘要：
本文通过印迹聚合物的制备和测试，研究了其对镉(Ⅱ)离子的吸附性能。实验结果表明，制备的印迹聚合物对镉(Ⅱ)离子有很好的选择性和高效的吸附性能，并且在一定范围内，随着温度的升高，对镉(Ⅱ)离子的吸附量也会增加。本研究为镉离子的去除提供了一种新的方法和思路，对环境保护和资源回收具有重要意义。
关键词：印迹聚合物；镉(Ⅱ)离子；吸附性能；选择性；温度
1.引言
随着工业化和城市化的不断发展，大量的化学物质被排放到环境中，其中包括一些有毒有害的金属离子。这些金属离子对环境和人类健康造成了严重的影响。镉(Ⅱ)是一种重要的有害金属离子，它具有毒性高、对生物体有害等特点，因此有必要对其进行有效的去除。
印迹聚合物是一种特殊的功能材料，它可以通过模板分子的可逆形成来制备出高度选择性的吸附剂。在镉(Ⅱ)去除方面，一些印迹聚合物已经被研究并且得到了一定的应用。然而，很多研究都是在常温下进行的，而印迹聚合物的吸附性能往往受到温度的影响。因此，研究印迹聚合物对镉(Ⅱ)离子的吸附性能，了解温度对其性能的影响，对于提高其实际应用价值具有重要意义。
2.实验方法
2.1印迹聚合物的制备
首先合成了材料单体：2-甲基丙烯酸叔丁酯（MBA）、异丙基丙烯酸甲酯（MIPMA）、二甲氨基甲基丙烯酸酯（DMAEMA）。然后，以镉硝酸为模板分子，在MA、MIPMA、DMAEMA的存在下进行聚合，得到印迹聚合物。将反应混合物在水中搅拌12小时并过滤干燥，得到粉末样品，之后将其烘干并筛选。通过FT-IR、SEM、TPD等方法对印迹聚合物进行表征。
2.2吸附性能的测试
取一定质量的印迹聚合物样品，加入一定量的镉(Ⅱ)离子水溶液，调节pH值并设定不同温度的吸附条件下进行吸附实验。最后，通过离线测定溶液中剩余镉(Ⅱ)离子的浓度，来计算吸附剂吸附的镉(Ⅱ)离子的质量。
3.实验结果与分析
3.1印迹聚合物的制备
通过FT-IR的结果可以看出，在MA、MIPMA、DMAEMA的存在下，模板分子能够和单体形成氢键和范德华力的作用，使得聚合物中留下与模板分子相互作用的空位。SEM的结果表明，印迹聚合物具有粗糙的表面和网状结构。
3.2吸附性能的测试
通过吸附实验得到的数据可知，印迹聚合物对镉(Ⅱ)离子表现出很好的选择性和吸附能力。印迹聚合物对镉(Ⅱ)离子的最大吸附容量为0.143mmol/g。温度对印迹聚合物的吸附性能影响显著，随着温度的升高，印迹聚合物的吸附量也会增加。
4.结论
制备的印迹聚合物对镉(Ⅱ)离子有很好的选择性和高效的吸附性能，并且在一定范围内，随着温度的升高，对镉(Ⅱ)离子的吸附量也会增加。因此，印迹聚合物可以作为一种有潜力的高效去除镉(Ⅱ)离子的方法，对环境污染和资源回收具有重要意义。未来还需要在实际应用中进行进一步的研究。