Ni(Ⅱ)高分子配合物的合成及应用

齐新华

摘要： 本文合成了苯乙烯马来酸酐高分子配体及相应的镍高分子配合物，对配体和配合物的结构进行了表征，重点研究了其在金属富集和分离方面的应用。

关键词： 苯乙烯马来酸酐配合物镍金属富集和分离

一、实验部分

1.PSt/AA的合成

苯乙烯（St）和丙烯酸（AA）（摩尔比为1:1，1:3，1:9）置于密閉容器中，加过氧化苯甲酰（BPO），置于油浴中，得共聚物（PSt/AA）。蒸去溶剂，洗去单体，干燥，如Scheme1所示：

Scheme1.合成路线图

2.Ni-PSt/AA的制备

称取一定量PSt/AA，用氢氧化钾溶液中和，调节pH为6—7，恒压漏斗将硝酸镍逐滴加到共聚物钾盐溶液中，经过搅拌，静置，分离，洗涤，真空干燥后得到粉末状固体。如Scheme2所示：

Scheme2.Ni-PSt/AA的制备反应式（M=Ni）

3.吸附平衡实验

准确移取一定量的聚丙烯酸钾溶液，调节不同的pH值，加入镍盐溶液，离心分离后，同EDTA滴定上层镍离子的含量，按下面公式计算吸附容量Q（mg/g）。

Q（mg/g）=

C为起始溶液中镍离子浓度；Ce为吸附平衡时镍离子浓度；V为水相体积；W为共聚物质量。

二、结果和讨论

1.PSt/AA组成分析

共聚物中丙烯酸单体含量由酸碱滴定测定，C、H含量通过元素分析测出，结果见表1。

2.Ni-PSt/AA组成分析

固定共聚物/镍离子的比率=2，控制体系pH=6，搅拌制成高分子配合物，结果见表2。

通过原子吸收光谱测定了镍配合物中K及NO的含量，发现K的含量微乎其微。按照电中性原理高分子配合物中COO∶Ni=2∶1，推出配合物的组成如Scheme3所示：

PSt/AA链上的羧基能按化学式计量比与镍离子结合，每一个配位结构单元中含有2个水分子。

3.吸附实验讨论

移取一定量的聚苯乙烯—丙烯酸钾溶液，调节pH值分别为6.5，7，7.5，8，8.5，9，加入一定量的镍离子标准溶液，室温搅拌至平衡后测定吸附容量，pH值对吸附容量的影响见图

从图中可以看出，镍的最佳pH为8，最大吸附容量为338mg/g，原因是：低于最佳pH值时，羧酸以质子化的形式存在，与Ni之间产生静电排斥作用；高于最佳pH值时，由于羧酸根以络阴离子形式存在其水溶性增强而使吸附容量有所降低。

以上结果表明，我们所合成的高分子配体对镍有很好的吸附作用，原料低廉易得，且可以多次回收使用，在金属的富集和分离方面有着潜在的应用价值。

参考文献：

［1］贺小进，谭天伟，戚以政等.球形壳聚糖树脂制备方法及吸附性能研究［M］.离子交换与吸附，2000.

［2］Chen，C.Y.，Chen，S.Y.，Adsorption properties of a chelating resin containing hydroxy group and iminodiacetic acid for copper ions.Journal of Applied Polymer Science［J］.2004.