釷(IV)離子印跡聚合物的制備及吸附性能研究.pdf

1、釷是一種賦存在自然界中的天然放射性元素，在核能方面具有廣闊的應用前景，未來可有效地補充鈾資源的不足。但釷像其它重金屬一樣具有化學毒性,釷及其化合物會造成許多環(huán)境問題，因此建立可靠的方法對其在環(huán)境和地質樣品中進行準確的測定和回收是非常重要的。然而由于釷在實際環(huán)境樣品含量很低、基體干擾嚴重，常常導致其檢測結果的不準確。對樣品進行分離富集，是解決這一問題的關鍵。固相萃取(SPE)是當今最流行的樣品預處理方法，但傳統(tǒng)的固相萃取材料對于目標離子的

2、選擇性差，最新的離子印跡技術可以實現對目標離子的高選擇性萃取。離子印跡材料的顯著特點是在高溫高壓等苛刻環(huán)境下性能穩(wěn)定的同時，表現出對模板的高度選擇性和特異識別能力。使用此類材料對痕量目標物進行固相萃取預富集以及從復雜基體和其他共存元素中選擇性分離目標物，可以有效凈化目標物的存在環(huán)境，這是普通固相萃取材料所無法實現的。因此，本論文主要研究是基于離子印跡技術的釷(IV)離子印跡聚合物的制備及其固相萃取性能研究。主要包括以下三個方面的工作:<

3、br>　　1.對釷的概況及其分離富集方法、分子(離子)印跡技術的基本原理、分子(離子)印跡聚合物的制備方法進行了較為全面的綜述，概述了IIPs-SPE領域的相關研究進展。
　　2.合成了一種新的功能單體，1-苯基-3甲硫基-4腈基-5-丙烯酸酰胺基-吡唑(PMTCAACP)，通過氨基和馬來酸酐反應將雙鍵引入硅膠表面，制備了表面接枝釷(IV)離子印跡硅膠吸附劑。詳細地研究了該吸附劑吸附釷(IV)的各種實驗條件、動力學性質、熱力學性質

4、和吸附機理。該印跡吸附劑對釷(IV)具有高吸附選擇性和親和力。其最大的靜態(tài)吸附容量和動態(tài)吸附容量分別為64.8 mg/g和37.4 mg/g。Th(IV)/U(VI)，Th(IV)/Ce(III)，Th(IV)/La(III)和Th(IV)/Zr(IV)的相對選擇性系數分別為72.9，89.6，93.8和137.2。建立了用該印跡材料作為固相萃取吸附劑與分光光度法相結合在測定釷(IV)的新方法，該方法的相對標準偏差為2.47％(n=7)

5、，富集因子為20.2，檢出限為0.43μg/L，并將該方法用于實際樣品釷的富集和測定取得了滿意的結果。
　　3.采用硅膠表面接枝技術，以甲基丙烯酸(MAA)為功能單體，制備了一種新型的釷(IV)離子印跡聚合物。研究了該吸附劑對釷(IV)的分離富集特性。該印跡微粒對釷(IV)有很好的識別性和相對快速的動力學過程。其最大的靜態(tài)吸附容量和動態(tài)吸附容量分別為33.2 mg/g和17.3 mg/g。Th(IV)/U(VI)，Th(IV)/C