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作者:王福春;王万坤;苏祥;封森林;
单位:吉首大学化学化工学院;贵州理工学院材料与能源工程学院;
摘要:贵金属铂的高效回收具有重要研究价值,本文采用二乙基氨基乙基(DEAE)功能化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)大孔微球(PGMADEAE)为吸附剂,从模拟废液中选择性回收铂离子(Pt(Ⅳ))。系统研究了溶液pH、吸附时间及Pt(Ⅳ)初始浓度等对Pt(Ⅳ)在PGMA-DEAE上的吸附性能的影响。结合溶液p H对Pt(Ⅳ)在PGMA-DEAE上的吸附效率影响规律、 PGMA-DEAE的pH滴定、 XRD、 XPS等分析结果,可以推测出:在pH为1~4.81时,随着溶液pH增加,溶液中H~+浓度不断下降,Pt(Ⅳ)取代季胺基上H~+与N元素配位能力增加,Pt(Ⅳ)在PGMA-DEAE上的吸附效率随溶液pH的增加而迅速增加。当pH> 4.81时,胺基的去质子化作用使得PGMA-DEAE表面电正性减弱,PGMA-DEAE与PtCl_xOH_(6-x)~(2-)静电吸引力不断减弱,Pt(Ⅳ)与N元素络合配位作用也受到了阻碍,Pt(Ⅳ)在PGMA-DEAE上的吸附效率下降。所以吸附机制为:PGMA-DEAE带正电的质子化季胺基与带负电的PtCl_xOH_(6-x)~2~-的静电吸引对Pt(Ⅳ)的吸附起辅助作用,Pt(Ⅳ)与N元素的络合配位作用对Pt(Ⅳ)的吸附起主要作用。在25℃,pH为4左右时,PGMA-DEAE对Pt(Ⅳ)的最大饱和吸附容量为0.73 mmol·g~(-1)。PGMA-DEAE对Pt(Ⅳ)的吸附速率非常快,5 min即可达到吸附平衡。选择Co(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Fe(Ⅲ),Al(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)等为代表竞争吸附金属离子,发现PGMA-DEAE在pH为1~4时对Pt(Ⅳ)有很好的分离选择性,添加乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)可进一步增加选择性分离系数,并将高选择性范围扩大到pH为2~6。12次吸附-解吸-活化再生循环实验表明PGMA-DEAE具有优良的稳定和循环再生性能。
关键词:吸附;;聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA);;大孔吸附树脂;;二乙基氨基乙基(DEAE);;铂(Pt)
基金资助:贵州自然科学基金项目(黔科合基础[2019]1147号,黔科合基础[2019]1418号);; 贵州理工学院高层次人才科研启动经费项目(XJGC20190965)资助