硅藻基Cd(II)离子印迹吸附材料的构建和选择性研究

以天然活性非晶体材料硅藻为载体、巯丙基三甲氧基硅烷（MPS）为功能单体、Cd（Ⅱ）离子为模板离子、环氧氯丙烷（ECH）为交联剂，采用表面离子印迹技术制备硅藻基离子印迹复合吸附材料。利用SEM考察复合材料表面形貌的变化，利用XPS和FT-IR研究硅藻表面组构转换过程。结果表明：MPS水解后与硅藻表面活性硅羟基脱水缩合形成有效接枝，将功能基团（—SH）引入到硅藻表面；ECH与—SH经交联作用形成交联网状的印迹位点。结合XPS半定量分析，推导出MPS在硅藻表面的接枝度公式，确定了硅藻基Cd（Ⅱ）离子印迹复合吸附材料的接枝模式。MPS在硅藻表面的接枝方式是以单接枝型为主、双接枝型为辅；印迹硅藻与Cd（Ⅱ）离子间吸附作用机理是通过—SH上S原子的孤对电子与Cd的配位作用。根据选择性效果评价，制备出的硅藻基Cd（Ⅱ）离子印迹复合吸附材料对Cd（Ⅱ）离子具有选择性，且对水溶液中的Cd（Ⅱ）离子去除率从24.4%提升到97%，已具备定向去除Cd（Ⅱ）离子的能力。