新型螯合吸附剂的合成及其在环境分析中的应用研究
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9.
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
概述
•高分子科学与材料
•高分子材料的特点 •应用领域
•分离科学与技术
•基本原理 •应用领域
•分类问题
•吸附机理：化学吸附；物理吸附；亲和吸附 •化学组成和结构 •形态与孔结构
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
具有分离功能的高分子材料
n 研究了富集酸度、洗脱条件、共存离子干扰、 饱和吸附量、精密度和准确度、试剂样品等
n 特点：提高了抗酸能力。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
无机酸洗涤
解离出金属离子 复合物体系不被溶解
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
双水相萃取（ATPE）
• Agueous Two－Phase Extraction：概述：双水相 现象是当两种聚合物或一种聚合物与一种盐溶于同一 溶剂（水）时，由于聚合物之间或聚合物与盐之间的 不相容性，当聚合物或无机盐浓度达到一定值时，就 会分成不互相溶的两相，因待分离物质在两相中的分 配比例不同，可以达到分离的目的。（机理目前尚不 清楚）
n 树枝形聚合物（Dendritic Polymer） n 3.0代聚酰胺-胺类树形分子的合成 n PAMAM树形分子-聚丙烯酸聚电解质复合物的
合成 n 研究了富集酸度、洗脱条件、共存离子干扰、
饱和吸附量、精密度和准确度、试剂样品等 n 缺点：抗酸能力不足、抗其它离子干扰能力较差。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
高分子纳米微球
由PCEMA－A－PAA二嵌段共聚物制备的纳米微球 可以用以“捕获”水中的有机污染物，或作为控制药物 输运的载体。刘国军等研究了此纳米微球在水中对于芘 分子的吸附热力学和动力学的性能，而且在加入Ca2+ 等二价阳离子时可以发生凝结沉淀。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
高分子金属络 （ Macromolecule Complexes）。
凝胶的性质与它的网格结构及所包含的溶剂的 性质有密切的关系。
构造规则的凝胶也就是实现其智能化的首 要的手段
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
分离实例
5V/mm 1毫秒
凝胶在电场下能收缩，孔径就 会变大，因此液体分子或其中的微 粒子就能通过。如果将电场切断凝 胶就会因膨胀而孔径变小，液体就 会被塞住。通过调节电场的大小， 凝胶膜的孔径能被准确的控制，从 而可以自由得选择那些粒子可以自 由通过那些不能，从而达到分离物 质的目的。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
水溶性高分子絮凝剂和聚电解质复 合物作为富集分离金属离子的材料
• Polyelectrolyte Complex • 形成过程的影响因素 • 组成 • 应用 • 优点：原料价格低廉，
操作简单快捷、附容量大、干扰小。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
吸附分离金属离子的机理
聚电解质 金属离子
水溶性络合物
电荷相反的聚电解质
Jellinek等研究了聚丙烯酸（PAA） 体系和聚甲基丙烯酸（PMAA）体 系和聚乙烯亚胺（PEI）体系对 Co2+、Cu2+的吸附，结果表明吸 附率大于90％并且有较大的饱和吸 附容量
聚阳离子－金属离子－ 聚阴离子的复合物沉定
与合成，含穴状功能基团的高分子吸附剂，手性 螯和树脂
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
离子交换材料
• 无机离子交换材料 • 有机离子交换材料
– 历史与现状 – 优点
化学稳定性、热稳定性、辐射稳定性好， 通过各种修饰改造（氧化、加成、共聚、络合、
模板聚合、取代等）可使树脂的性能改变以及 应用扩展。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
膜分离技术与材料
概念与原理 分类 开发的关键问题
有机高分子分离膜
是以纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚烯烃类、硅橡胶类、 聚电解质类、甲壳素类等合成或半合成的有机高分子材料制成的分离 膜。
无机分离膜
是用无机材料如金属、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料 等制成的膜。它的发展是最近几年的事情，但是已经表现出了比有机 高分子分离膜更多的优点，例如：结构稳定、孔径均一、化学稳定性 好、可在高温下操作等，是一种更有前途的膜材料。
n 目前被广泛采用的用于金属离子富集、分离的高分子 螯合剂按照其所具有的基体不同，可分为螯合树脂、 螯合纤维两种。
n 螯合纤维是一类能与金属离子形成多配位络合物的交 联功能性高分子材料，是功能高分子领域的重要分支。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
螯合纤维的性能
n 吸附性能
螯合纤维吸附金属离子具有吸附速度快、选择性高、 易洗脱、容易再生等优点
n 动力学性质
具有较好动力学特性的螯合纤维，主要是由于它具有 较大的表面积和较好的溶胀性。
n 化学稳定性和机械稳定性
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
三种腈纶螯合纤维的合成
n 功能化试剂：四乙五胺，三聚氰胺，对苯二胺 n 合成条件的选择：温度、时间、酸碱度、溶剂、
反应物配比等
n 反应机理 n 螯合机理
• 分子筛
凝胶型分子筛主要以装柱或铺成薄板的方式进行分子大小不同的混 合物各组分的分离，习惯上称作凝胶过滤层析、排阻层析、分子筛 层析。用于生化、药物、食品等多个领域
• 聚合物吸附剂活性位点的设计与合成
以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子 聚合物。以化学吸附作用为主，兼有物理吸附等多种效 应，达到分离的目的。 免疫吸附剂的设计与合成，含肽、多糖侧链的仿生吸附 剂的设计与合成，分子模板聚合物类仿生吸附剂的设计
电场 时间
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
应用举例
低临界溶解温度（LCST，Low Critical Solvent Temperature）
生物分离：聚乙烯基己内酰胺（LCST为32～40℃） 与配位体三嗪染料Cibacron蓝相互作用作为亲和层 析载体，通过温度变化提纯均一的乳酸脱轻酶。
1. 螯合纤维的研究现状 2. 聚丙烯腈－四乙五胺螯合纤维的合成及
反应机理的初步探讨 3. 聚丙烯腈－三聚氰胺螯合纤维的合成及
正交实验设计用于洗脱条件的选择 4. 聚丙烯腈－对苯二胺螯合纤维的合成及
其对痕量元素的富集分离研究
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
螯合纤维的研究现状
n 高分子螯合剂的制备有两种主要的合成途径：一种是 含有螯合功能基的单体经加聚、缩聚、逐步聚合或开 环聚合等方法制备；另一种途径是利用合成的或天然 的高分子，通过高分子化学反应引入具有螯合功能的 基团来合成高分子螯合剂。
聚异丙基丙稀酰胺（LCST为32～34℃）也用于 修饰HPLC的固定相，赋予其温度敏感性，内部修饰 表面适于分离低分子量的物质（如药物），而外部 修饰表面则可用于分离高分子量溶质（如多肽）。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
• 污水处理（环境工程）：聚乙烯基甲基醚 （PVME，LCST为34℃）凝胶海绵吸收污 泥中的水分，污泥脱水得到浓缩，分离含 水溶胀的凝胶进行再生循环利用。可以节 省大量能源——只需要高于34℃地温水可 以使之发生相变脱水再生。
• 应用：酶和蛋白、抗生素、氨基酸、放射性元素等。 • 特点：操作条件温和（常温常压），两相的界面张力
小易于分散，易于连续操作处理量大，传质速度快等， 尤其用于生物物质分离时对于其活性的保持非常有利。 缺点是相（密度差小）分离比较困难。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
双水相萃取（ATPE）典型组合
新型螯合吸附剂的合成 及其在环境分析中的应
用研究
2020/11/21
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
主要内容
• 综述——高分子材料在分离科学中的应用 • 螯合腈纶纤维的合成及其对水溶液中痕量
金属元素的富集分离性能研究 • 聚丙烯酸（PAA）系螯合复合高分子的合
成及其作为溶液中痕量金属元素的富集分 离材料的应用研究 • 吸附功能材料对有机物的吸附性能研究
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
反应机理的探讨
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
三种腈纶螯合纤维性能的比较 和螯合机理的探讨
n 富集性能：四乙五胺 n 洗脱性能：对苯二胺 n 选择性能：无显著差异 n 性能比较与螯合机理的关系 n 结论：提高选择性，应选择分子量大、官能
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
综述部分
• 高分子化学简介 • 分离科学与技术 • 高分子材料在分离科学中的应用
1. 离子交换树脂 2. 聚合物吸附剂 3. 分离膜及膜材料 4. 智能型凝胶 5. 双水相萃取体系 6. 高分子絮凝剂及聚电解质复合物 7. 纳米尺寸聚合物吸附剂 8. 其他具有分离功能的高分子材料
• 具有吸附剂来源广泛、无二次污染、吸附容量大、 吸附速度快等优点。
• 使用最多的生物材料主要有细菌、真菌、藻类、 动植物的壳皮等。
• 主要靠静电引力、络合、离子交换、微沉淀、氧 化还原等过程，其机理非常复杂仍是当前研究的 重点之一 。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
腈纶螯合纤维的合成与性能研究
质复合物的合成及其对于水溶液中痕量元素 的富集分离 n 硫脲-三聚氰胺-甲醛树脂与PAA互穿聚合物 网络的合成及预富集分离痕量元素的研究 n 甲醇醚化-三聚氰胺-甲醛树脂交联PAA聚合物 的合成及螯合金属离子机理的初步探讨
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
聚酰胺-胺型PAMAM树形分子与PAA聚电解质复 合物的合成及其对于溶液中痕量元素的富集分离
• 另外，凝胶上的螯合基团可以与金属离 子形成配合物，此时可以影响到相变温度， 金属离子不同时LCST也不同，故有很大的 潜在应用前景。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
纳米高分子材料
具有可调纳米孔通道的高分子薄膜
其基本思想是利用化学反应构造纳米尺度的孔道。 该纳米孔道可以起到某种“化学阀门”或“传感器”的 作用。
Ⅰ相
Ⅱ相
A 聚丙二醇（PPG） 聚乙二醇（PEG）
B DEAE葡聚糖
C 羧甲基葡聚糖钠盐
聚乙二醇，聚乙烯醇 聚乙烯醇，葡聚糖 聚丙二醇，氯化钠 聚乙二醇，硫酸锂 羧甲基纤维素钠盐
D 聚乙二醇
磷酸钾，硫酸铵（钠）
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
智能型凝胶
智能型凝胶
凝胶是由液体和高分子网络所组成的一种比 较特殊的物质，由于液体被与高分子网络的亲和性， 液体被封闭在高分子网络里面，失去了流动性，因 此凝胶能象固体一样显示出一定的形状。
树枝形聚合物（Dendritic Polymer）
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
硫脲-三聚氰胺-甲醛树脂与聚丙烯酸的互穿聚合 物网络的合成及预富集分离痕量元素的应用研究
n 互穿网络聚合物(Interpenetrating Polymer Network, IPN)
n 硫脲三聚氰胺甲醛树脂和聚丙烯酸互穿聚合物 网络的合成
团适当、反应活性适度的功能化试剂，但是吸 附容量会小一些。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
聚丙烯酸（PAA）系螯合复合高分子的合成及其作 为溶液中痕量金属元素的富集分离材料的应用研究
n 聚丙烯酸简介 n 低分子量聚酰胺与PAA聚电解质复合物的合
成及RLS光谱用于复合比测定的初步研究 n 聚酰胺-胺型PAMAM树形分子与PAA聚电解
无机酸洗涤
解离出金属离子
复合物体系不被溶解
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
吸附分离金属离子的机理
聚阳离子 聚阴离子
聚阳离子-聚阴离子沉淀 金属离子
苏致兴等人对丙烯酸钠－马
来酸酐共聚物－二乙烯三胺 体系富集分离Au3+、 Bi3+、Ru3+、Hg2+进行 了深入研究，结果满意。
聚阳离子－金属离子－ 聚阴离子的复合物沉定
聚合物
合 物 MMC － Metal
制备容易， 膜和载体的 稳定性高
高分子金属络合物
金属络合物
特性结合 Baidu Nhomakorabea的选择性和高效率
较小的气体分子
高分子钴卟啉（CoP） 和钴－Schiff碱络合物 来输运分离氧气和氮气
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
具有吸附分离功能的生物材料
• 作为一种天然高分子材料，在近二十年中，国内 外学者对利用生物吸附剂处理重金属废水做了大 量的研究。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
概述
•高分子科学与材料
•高分子材料的特点 •应用领域
•分离科学与技术
•基本原理 •应用领域
•分类问题
•吸附机理：化学吸附；物理吸附；亲和吸附 •化学组成和结构 •形态与孔结构
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
具有分离功能的高分子材料
n 研究了富集酸度、洗脱条件、共存离子干扰、 饱和吸附量、精密度和准确度、试剂样品等
n 特点：提高了抗酸能力。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
无机酸洗涤
解离出金属离子 复合物体系不被溶解
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
双水相萃取（ATPE）
• Agueous Two－Phase Extraction：概述：双水相 现象是当两种聚合物或一种聚合物与一种盐溶于同一 溶剂（水）时，由于聚合物之间或聚合物与盐之间的 不相容性，当聚合物或无机盐浓度达到一定值时，就 会分成不互相溶的两相，因待分离物质在两相中的分 配比例不同，可以达到分离的目的。（机理目前尚不 清楚）
n 树枝形聚合物（Dendritic Polymer） n 3.0代聚酰胺-胺类树形分子的合成 n PAMAM树形分子-聚丙烯酸聚电解质复合物的
合成 n 研究了富集酸度、洗脱条件、共存离子干扰、
饱和吸附量、精密度和准确度、试剂样品等 n 缺点：抗酸能力不足、抗其它离子干扰能力较差。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
高分子纳米微球
由PCEMA－A－PAA二嵌段共聚物制备的纳米微球 可以用以“捕获”水中的有机污染物，或作为控制药物 输运的载体。刘国军等研究了此纳米微球在水中对于芘 分子的吸附热力学和动力学的性能，而且在加入Ca2+ 等二价阳离子时可以发生凝结沉淀。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
高分子金属络 （ Macromolecule Complexes）。
凝胶的性质与它的网格结构及所包含的溶剂的 性质有密切的关系。
构造规则的凝胶也就是实现其智能化的首 要的手段
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
分离实例
5V/mm 1毫秒
凝胶在电场下能收缩，孔径就 会变大，因此液体分子或其中的微 粒子就能通过。如果将电场切断凝 胶就会因膨胀而孔径变小，液体就 会被塞住。通过调节电场的大小， 凝胶膜的孔径能被准确的控制，从 而可以自由得选择那些粒子可以自 由通过那些不能，从而达到分离物 质的目的。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
水溶性高分子絮凝剂和聚电解质复 合物作为富集分离金属离子的材料
• Polyelectrolyte Complex • 形成过程的影响因素 • 组成 • 应用 • 优点：原料价格低廉，
操作简单快捷、附容量大、干扰小。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
吸附分离金属离子的机理
聚电解质 金属离子
水溶性络合物
电荷相反的聚电解质
Jellinek等研究了聚丙烯酸（PAA） 体系和聚甲基丙烯酸（PMAA）体 系和聚乙烯亚胺（PEI）体系对 Co2+、Cu2+的吸附，结果表明吸 附率大于90％并且有较大的饱和吸 附容量
聚阳离子－金属离子－ 聚阴离子的复合物沉定
与合成，含穴状功能基团的高分子吸附剂，手性 螯和树脂
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
离子交换材料
• 无机离子交换材料 • 有机离子交换材料
– 历史与现状 – 优点
化学稳定性、热稳定性、辐射稳定性好， 通过各种修饰改造（氧化、加成、共聚、络合、
模板聚合、取代等）可使树脂的性能改变以及 应用扩展。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
膜分离技术与材料
概念与原理 分类 开发的关键问题
有机高分子分离膜
是以纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚烯烃类、硅橡胶类、 聚电解质类、甲壳素类等合成或半合成的有机高分子材料制成的分离 膜。
无机分离膜
是用无机材料如金属、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料 等制成的膜。它的发展是最近几年的事情，但是已经表现出了比有机 高分子分离膜更多的优点，例如：结构稳定、孔径均一、化学稳定性 好、可在高温下操作等，是一种更有前途的膜材料。
n 目前被广泛采用的用于金属离子富集、分离的高分子 螯合剂按照其所具有的基体不同，可分为螯合树脂、 螯合纤维两种。
n 螯合纤维是一类能与金属离子形成多配位络合物的交 联功能性高分子材料，是功能高分子领域的重要分支。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
螯合纤维的性能
n 吸附性能
螯合纤维吸附金属离子具有吸附速度快、选择性高、 易洗脱、容易再生等优点
n 动力学性质
具有较好动力学特性的螯合纤维，主要是由于它具有 较大的表面积和较好的溶胀性。
n 化学稳定性和机械稳定性
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
三种腈纶螯合纤维的合成
n 功能化试剂：四乙五胺，三聚氰胺，对苯二胺 n 合成条件的选择：温度、时间、酸碱度、溶剂、
反应物配比等
n 反应机理 n 螯合机理
• 分子筛
凝胶型分子筛主要以装柱或铺成薄板的方式进行分子大小不同的混 合物各组分的分离，习惯上称作凝胶过滤层析、排阻层析、分子筛 层析。用于生化、药物、食品等多个领域
• 聚合物吸附剂活性位点的设计与合成
以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子 聚合物。以化学吸附作用为主，兼有物理吸附等多种效 应，达到分离的目的。 免疫吸附剂的设计与合成，含肽、多糖侧链的仿生吸附 剂的设计与合成，分子模板聚合物类仿生吸附剂的设计
电场 时间
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
应用举例
低临界溶解温度（LCST，Low Critical Solvent Temperature）
生物分离：聚乙烯基己内酰胺（LCST为32～40℃） 与配位体三嗪染料Cibacron蓝相互作用作为亲和层 析载体，通过温度变化提纯均一的乳酸脱轻酶。
1. 螯合纤维的研究现状 2. 聚丙烯腈－四乙五胺螯合纤维的合成及
反应机理的初步探讨 3. 聚丙烯腈－三聚氰胺螯合纤维的合成及
正交实验设计用于洗脱条件的选择 4. 聚丙烯腈－对苯二胺螯合纤维的合成及
其对痕量元素的富集分离研究
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
螯合纤维的研究现状
n 高分子螯合剂的制备有两种主要的合成途径：一种是 含有螯合功能基的单体经加聚、缩聚、逐步聚合或开 环聚合等方法制备；另一种途径是利用合成的或天然 的高分子，通过高分子化学反应引入具有螯合功能的 基团来合成高分子螯合剂。
聚异丙基丙稀酰胺（LCST为32～34℃）也用于 修饰HPLC的固定相，赋予其温度敏感性，内部修饰 表面适于分离低分子量的物质（如药物），而外部 修饰表面则可用于分离高分子量溶质（如多肽）。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
• 污水处理（环境工程）：聚乙烯基甲基醚 （PVME，LCST为34℃）凝胶海绵吸收污 泥中的水分，污泥脱水得到浓缩，分离含 水溶胀的凝胶进行再生循环利用。可以节 省大量能源——只需要高于34℃地温水可 以使之发生相变脱水再生。
• 应用：酶和蛋白、抗生素、氨基酸、放射性元素等。 • 特点：操作条件温和（常温常压），两相的界面张力
小易于分散，易于连续操作处理量大，传质速度快等， 尤其用于生物物质分离时对于其活性的保持非常有利。 缺点是相（密度差小）分离比较困难。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
双水相萃取（ATPE）典型组合
新型螯合吸附剂的合成 及其在环境分析中的应
用研究
2020/11/21
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
主要内容
• 综述——高分子材料在分离科学中的应用 • 螯合腈纶纤维的合成及其对水溶液中痕量
金属元素的富集分离性能研究 • 聚丙烯酸（PAA）系螯合复合高分子的合
成及其作为溶液中痕量金属元素的富集分 离材料的应用研究 • 吸附功能材料对有机物的吸附性能研究
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
反应机理的探讨
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
三种腈纶螯合纤维性能的比较 和螯合机理的探讨
n 富集性能：四乙五胺 n 洗脱性能：对苯二胺 n 选择性能：无显著差异 n 性能比较与螯合机理的关系 n 结论：提高选择性，应选择分子量大、官能
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
综述部分
• 高分子化学简介 • 分离科学与技术 • 高分子材料在分离科学中的应用
1. 离子交换树脂 2. 聚合物吸附剂 3. 分离膜及膜材料 4. 智能型凝胶 5. 双水相萃取体系 6. 高分子絮凝剂及聚电解质复合物 7. 纳米尺寸聚合物吸附剂 8. 其他具有分离功能的高分子材料
• 具有吸附剂来源广泛、无二次污染、吸附容量大、 吸附速度快等优点。
• 使用最多的生物材料主要有细菌、真菌、藻类、 动植物的壳皮等。
• 主要靠静电引力、络合、离子交换、微沉淀、氧 化还原等过程，其机理非常复杂仍是当前研究的 重点之一 。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
腈纶螯合纤维的合成与性能研究
质复合物的合成及其对于水溶液中痕量元素 的富集分离 n 硫脲-三聚氰胺-甲醛树脂与PAA互穿聚合物 网络的合成及预富集分离痕量元素的研究 n 甲醇醚化-三聚氰胺-甲醛树脂交联PAA聚合物 的合成及螯合金属离子机理的初步探讨
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
聚酰胺-胺型PAMAM树形分子与PAA聚电解质复 合物的合成及其对于溶液中痕量元素的富集分离
• 另外，凝胶上的螯合基团可以与金属离 子形成配合物，此时可以影响到相变温度， 金属离子不同时LCST也不同，故有很大的 潜在应用前景。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
纳米高分子材料
具有可调纳米孔通道的高分子薄膜
其基本思想是利用化学反应构造纳米尺度的孔道。 该纳米孔道可以起到某种“化学阀门”或“传感器”的 作用。
Ⅰ相
Ⅱ相
A 聚丙二醇（PPG） 聚乙二醇（PEG）
B DEAE葡聚糖
C 羧甲基葡聚糖钠盐
聚乙二醇，聚乙烯醇 聚乙烯醇，葡聚糖 聚丙二醇，氯化钠 聚乙二醇，硫酸锂 羧甲基纤维素钠盐
D 聚乙二醇
磷酸钾，硫酸铵（钠）
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
智能型凝胶
智能型凝胶
凝胶是由液体和高分子网络所组成的一种比 较特殊的物质，由于液体被与高分子网络的亲和性， 液体被封闭在高分子网络里面，失去了流动性，因 此凝胶能象固体一样显示出一定的形状。
树枝形聚合物（Dendritic Polymer）
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
硫脲-三聚氰胺-甲醛树脂与聚丙烯酸的互穿聚合 物网络的合成及预富集分离痕量元素的应用研究
n 互穿网络聚合物(Interpenetrating Polymer Network, IPN)
n 硫脲三聚氰胺甲醛树脂和聚丙烯酸互穿聚合物 网络的合成
团适当、反应活性适度的功能化试剂，但是吸 附容量会小一些。
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
聚丙烯酸（PAA）系螯合复合高分子的合成及其作 为溶液中痕量金属元素的富集分离材料的应用研究
n 聚丙烯酸简介 n 低分子量聚酰胺与PAA聚电解质复合物的合
成及RLS光谱用于复合比测定的初步研究 n 聚酰胺-胺型PAMAM树形分子与PAA聚电解
无机酸洗涤
解离出金属离子
复合物体系不被溶解
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
吸附分离金属离子的机理
聚阳离子 聚阴离子
聚阳离子-聚阴离子沉淀 金属离子
苏致兴等人对丙烯酸钠－马
来酸酐共聚物－二乙烯三胺 体系富集分离Au3+、 Bi3+、Ru3+、Hg2+进行 了深入研究，结果满意。
聚阳离子－金属离子－ 聚阴离子的复合物沉定
聚合物
合 物 MMC － Metal
制备容易， 膜和载体的 稳定性高
高分子金属络合物
金属络合物
特性结合 Baidu Nhomakorabea的选择性和高效率
较小的气体分子
高分子钴卟啉（CoP） 和钴－Schiff碱络合物 来输运分离氧气和氮气
新型螯合吸附剂的合成及其在环境分 析中的应用研究
具有吸附分离功能的生物材料
• 作为一种天然高分子材料，在近二十年中，国内 外学者对利用生物吸附剂处理重金属废水做了大 量的研究。