基本信息
- 项目名称：
- 磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 随着废水污染日益严重和资源日益短缺，目前治理废水不仅要求“尽量去除各种污染物”逐渐转变为“尽量从废水中回收各种有用之物”。针对上述技术需求，采用表面离子印迹技术、溶胶凝胶与磁性分离技术耦合，合成了核壳结构磁性铜离子印迹聚合物。并通过IR、XRD等方式对其结构进行表征，采用静态吸附法研究了吸附容量、选择性因子等吸附性能。研究结果发表在二区期刊Ind. Eng. Chem. Res.杂志上。
- 详细介绍：
- 针对目前处理重金属废水主要是尽量去除各种重金属污染物，而不是尽量回收各种重金属的缺陷，本研究拟设计一种具有选择性去除和回收功能的新型材料，为废水中重金属处理提供一种新手段。为了实现上述目的，我们通过溶胶凝胶和表面印迹技术把离子印迹材料的高选择性和Fe3O4的磁分离性能有机结合，成功合成了新型磁性铜离子印迹聚合物（Cu (II)-MIIP）。红外、热重分析和XRD数据表明离子印...(查看更多)
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 针对目前处理重金属废水主要是尽量去除各种重金属污染物，而不是尽量回收各种重金属的缺陷，本研究拟设计一种具有选择性去除和回收功能的新型材料，为废水中重金属处理提供一种新手段。为了实现上述目的，我们通过溶胶凝胶和表面印迹技术把离子印迹材料的高选择性和Fe3O4的磁分离性能完美结合，成功合成了新型磁性铜离子印迹聚合物，并初步设计基于磁性铜离子印迹聚合物的废水处理新工艺。
科学性、先进性及独特之处
- 1、采用的表面离子印迹技术，解决了本体印迹技术离子包埋深、传质阻力大、模板离子洗脱不完全的问题。 2、赋予离子印迹聚合物磁学性能，能够让这种吸附剂在溶液中迅速分离，克服了传统吸附剂离心和过滤繁琐的操作过程。 3、在处理重金属废水的同时能够选择性回收重金属，并将其与电解技术耦联，为重金属废水资源化提供了新途径。 据知，至今还没有关于在Fe3O4表面合成金属离子印迹聚合物的报道。
应用价值和现实意义
- 将磁性铜离子印迹聚合物与电解技术耦合，能够使铜离子转化为铜单质，实现废水中贵重金属离子的资源化。磁性印迹技术不但提供了一种处理废水中重金属的新方法，而且还具有一定的广义性，不仅能运用于铜离子，也能运用于其他重金属，如Pb2+、Cd2+、Fe3+、Co2+等的分离。既能实现环境生态效益，又具有非常好的应用前景和一定的经济意义。
学术论文摘要
- A novel Cu (II) magnetic ion imprinted polymer (MIIP) was prepared via sol-gel method. The maximum sorptions calculated from the Langmuir isotherm are 58.20 and 23.10 mg/g for Cu (II)-MIIP...(查看更多)
获奖情况
- 1、论文《Selective separation of Cu (II) from aqueous solution with a novel Cu (II) surface magnetic ion-imprinted polymer》已发表在美国化学会《Industrial and Engineering Chemistry Research 》（Ind. Eng. C...(查看更多)
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] Andac M, Ozyapı E, Senel S, et al. Ind. Eng. Chem. Res, 2006,45(5):1780-1786. [2] Otero Romaní J, Moreda Piñeiro A, Bermejo-Barrera P, et al. Anal. Chim. Acta, 2008,630(1):1-9. [3] Hoai N...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 重金属是水和土地中最重要的污染之一，主要是通过一些工业废水排放到水环境中。目前，去除废水中重金属离子的吸附剂主要有壳聚糖、天然无机矿物、功能化的聚合物和碳纳米管等。这些吸附剂具有一些共同的缺点例如选择性差、重复使用性低。因此，急需发展一种具有较高选择性和重复使用能力的新型吸附剂。 分子印迹聚合物是一种对目标分子具有特殊识别能力的高分子材料，已经广泛应用于许多领域如固相...(查看更多)
