巯基改性聚乙烯醇为结合相的薄膜扩散梯度技术论文

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1、巯基改性聚乙烯醇为结合相的薄膜扩散梯度技术论文范洪涛孙挺薛明智仝桂锋隋殿鹏【摘要】利用巯基乙酸改性了聚乙烯醇，制得了巯基聚乙烯醇(PVASH)。研究了以1.0mmol/LPVASH溶液为结合相的薄膜扩散梯度(DGT)装置(PVASHDGT)对Cd2+测量的有效性;考察了pH值、离子强度对PVASHDGT累积Cd2+的影响;测量了PVASHDGT对Cd2+的饱和累积容量。实验表明：巯基乙酸成功地接枝到PVA上，巯基含量为1.65%(ol/L;当pH值在5.5～9.9范围内、离子强度在0.0001～0.7mol/L内基本不影响PVASHDG

2、T对Cd2+的累积;PVASHDGT能够定量测定水中的Cd2+，回收率为100.7%，线性相关系数r=0.9812。结果表明：PVASH可以作为DGT技术新的液态结合相。【关键词】聚乙烯醇，巯基，薄膜扩散梯度，结合相.freel-1，扫描范围400～4000cm-1。2.2PVASH溶液作为结合相的浓度优选将不同浓度的PVASH溶液(0.30，0.50，0.80，1.0和1.20mmol/L)装入DGT装置中，盖上透析膜(分子量约为14000±2000，上海源聚生物科技有限公司),并将该装置置于含有100μmol/LCd2+的本体溶液中，溶

3、液体积为20L，累积24h后，以FAAS测定结合相溶液和本体溶液中Cd2+的含量。2.3PVASH对Cd2+的结合能力将其布置在含有100μmol/LCd2+的本体溶液中，调节pH至7，分别放置24，48和72h后，检测装置内Cd2+的含量，将PVASHDGT分别放入不同pH值的100μmol/LCd2+本体溶液中，累积24h后，考察酸度对PVASHDGT累积Cd2+的影响。将PVASHDGT分别放入不同浓度的(0.0001，0.001，0.01，0.1和0.7mol/L)HNO3的100μmol/LCd2+本体溶液中，调节pH至7，累积2

4、4h后，考察离子强度对PVASHDGT累积Cd2+的影响。以上实验溶液体积均为5L。2.4PVASHDGT对水中Cd2+测量的有效性Cd2+在透析膜中的条件扩散系数的测定按照文献9，10进行，重复测量5次。将18个PVASHDGT装置置于30L(较大的溶液体积可以保证在累积过程中金属离子浓度没有显著性的变化)含有0.1mg/LCd2+的配制水中(配制水按照文献4配制)。每3个装置为一组放置4，8，12，16，20和24h后，用FAAS测定结合相溶液和本体溶液中Cd2+的含量。在实验过程中盛装配制水的容器要密封，避免自然蒸发引起水中金属离子浓度

5、的显著性变化。所有实验均为3个平行样，在室温(20℃)下进行，搅拌均使用循环泵，流速为10L/min，采用TAS990AFG火焰原子吸收仪(北京普析通用仪器有限责任公司)测量Cd2+，所用试剂均为分析纯。3结果与讨论3.1PVASH的表征比较PVA(A)和PVASH(B)的IR光谱(图1)，2593cm-1处增加了一个弱的伸缩振动吸收峰，这是SH基产生的，与有机硫化物IR图的巯基峰的特征频率和强度一致11，12，说明新物质含有SH基。在PVASH(B)的IR光谱中，1734cm-1处出现了一个脂肪酯基的CO伸缩振动吸收峰13，强度不大，是由

6、于聚合物骨架内CO数量较少造成的，也证明了巯基接枝到PVA链上。经测量巯基含量为1.65%(mol/L范围内，随着结合相PVASH浓度的增加，Cd2+的累积量也增加;图2pH值对Cd2+累积的影响Fig.2EffectofpHontheaccumulationofCd2+而PVASH浓度在1.00～1.20mmol/L范围内，Cd2+的累积量基本不变(表1)。这可能是由于PVASH溶液粘度的加大，影响高分子溶液在装置中的运动。故选用1.0mmol/LPVASH溶液为结合相。表1不同浓度的PVASH溶液对Cd2+的结合能力3.3PVASH

7、DGT对Cd2+的结合能力放置不同时间，PVASHDGT的累积容量无明显变化，表明24h内结合相已饱和，饱和累积容量为0.234mmol/L。Fig.3MeasurementofPVASHdifusivegradientsinthinfilms(DGT)forCd2+insyntheticsolutionPVASHDGT的累积能力随pH值(3～11)变化趋势如图2所示。pH值在3～5.5范围内，累积量迅速增加，这说明结合相的累积能力快速提高。pH值在5.5～9.9范围内，结合相累积量较大。当pH10时，Cd2+可能形成了氢氧化物，结合相对C

8、d2+的累积量大幅降低。当本体溶液中NaNO3的浓度为0.0001～0.7mol/L时，PVASHDGT对Cd2+的累积