β-环糊精-聚丙烯酰胺接枝化合物

[db:作者] / 2022-12-29 00:00

[制备方法]周玉燕等以β-环糊精与聚丙烯酰胺为原材料，通过化学改性，合成出β-环糊精-聚丙烯酰胺接枝化合物，制备方法：①按文献合成以β-环糊精对甲苯磺酸酯(β-CD-6OTS)；②将4.30g聚丙烯酰胺加入到160.0mL蒸馏水中，在50℃水浴中搅拌使其溶解后，分批加入2.00g β-CD-6OTS，于50℃水浴中反应24h，蒸干溶剂，分别用甲醇、乙醚洗涤，真空干燥，即得到白色固体β-CD-PAM。

[应用]周玉燕等以β-环糊精与聚丙烯酰胺为原材料，通过化学改性，合成出β-环糊精聚丙烯酰胺接枝化合物(β-CD-PAM)，并分别利用3-环糊精聚丙烯酰胺接枝化合物与聚丙烯酰胺处理重金属模拟废水，发现：β-CD-PAM对不同金属离子的去除率不同，对Cu2+的去除率较高，对Zn2+的去除率较低，β-CD-PAM对金属离子的去除率略大于PAM；随着絮凝剂用量的增加，β-CD-PAM对金属离子的去除率皆有不同程度的提高，当絮凝剂的质量和模拟水样的体积比达到2.0%时，β-CD-PAM对Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+的去除率都较高。β-CD-PAM对金属离子的去除率略大于PAM，这可能是由于β-CD-PAM的—NH—O—CH2—中的氧原子为给电子原子增加了氮原子周围电子云密度，即增强了配体的碱性，配体的碱性愈强，和同一金属离子形成配合物的稳定性愈强，且未参与络合的羟基对金属离子仍具有整合作用。因此，β-CD-PAM络合Pb2+、Cd2+、Zn2+的能力比PAM强；而β-CD和β-CD-PAM对Cu2+的去除率大致相当。根据Irving Willianm顺序可知，Cu2+的配位能力较强，可能受配体碱性影响较小。

他们在利用β-环糊精聚丙烯酰胺接枝化合物与聚丙烯酰胺处理苯酚和苯胺模拟废水时，发现β-CD-PAM和PAM对苯胺的吸收分3种情况：当絮凝剂的质量与模拟水样的体积比低于0.25%时，β-CD-PAM与PAM对苯胺的包络能力大致接近；当絮凝剂的质量与模拟水样体积比为1%时，β-CD-PAM与PAM对苯胺的包络能力差别较大，为35.12%；随着絮凝剂的质量与模拟水样体积比的提高，β-CD-PAM对苯胺的包络能力下降，PAM略有上升。这可能是由于β-CD-PAM、PAM与苯胺皆含有—NH2基，在包络过程中受氢键效应、位阻效应等影响的结果，且PAM的体积较大，在一定程度上阻碍了苯胺进入β-CD的疏水空腔。

当絮凝剂的质量与模拟水样体积比为0.25%时，β-CD-PAM和PAM对苯酚的包络能力大致接近；随着絮凝剂的质量与模拟水样体积比的提高，βCD-PAM对苯酚的包络能力大于PAM。这可能是由于β-CD的空腔为非极性环境，可以范德华力、氢键等作用力与一些尺寸大小适宜的有机分子(如苯酚、苯胺)形成超分子化合物，而PAM则不会。

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