新型重金属离子捕捉剂的合成与性能研究

　　随着现代工业的飞速发展，重金属离子在环境中的积累日益增多，并严重威胁人类的健康和生态环境平衡，因此将这些重金属离子选择性地快速除去变得刻不容缓;与此同时，由于锂电池及锂合金的优秀性能和广泛应用，世界范围内的锂盐消耗量也大大增加，发展新型提锂技术日益迫切。本文基于分子识别技术，设计合成了两类金属离子捕捉剂，并对其进行了SEM、TEM、XRD、DLS、BET等一系列表征。

　　1.以乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)为受体，设计并合成了基于不同基质材料的重金属离子捕捉剂NP2，NP3，MP2及RP2，并对其吸附性能进行了测试。结果表明，所制备的材料能够在pH=3～10的范围内与汞、镉、铅、砷等多种重金属离子快速结合，并将其从水溶液中脱除。以NP2为例，其对Cd2+的吸附量可以达到23mgCd2+/gNP2。同时，在10％盐酸溶液或10mmol/LEDTA溶液中可以使NP2再生，并保持其吸附性能。该捕捉剂也可以吸附中药提取液中的重金属，通过对其表面-OH基团的屏蔽，有效阻止了捕捉剂本身对中药提取液中主要有效成分的吸附。

　　2.选用苯并14-冠-4衍生物为锂离子选择性受体，设计并合成了基于介孔硅胶纳米粒子的锂离子捕捉剂LIR-NP，并对其吸附性能进行了测试。结果表明，LIR-NP在pH＞7时可以稳定吸附锂离子，适用于盐湖卤水的提锂。LIR-NP在4小时后即可达到吸附平衡，与其他锂离子吸附剂相比缩短了平衡时间，最大吸附量可以达到11mgLi+/g。同时，吸附饱和的LIR-NP可以在10％盐酸溶液中再生，并保持相近的性能。此外，材料对Mg2+、Ca2+均有一定的吸附，但对Na+、K+则没有吸附效果。

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