Figure1.SchematicdiagramofSR–PAAsynthesisandadsorptionofCd(II)andPb(II)ionsonthehydrogels.
其机理包括三个步骤:首先，在紫外灯下，引发剂分解为初级自由基。然后这些初级自由基在SR中从-OH(主要来自纤维素)中交换出H，形成烷氧基。其次，烷氧基与单体(AA中和度的80%)反应生成新的自由基。这些自由基与其他单体反应，导致链增长。同时，交联剂中含有的乙烯基与链反应形成交联网络结构。最后，当单体耗尽时，聚合物链终止。三、结果与讨论3.1SR-PAA水凝胶的XPS分析Figure3.(a)XPSspectraofSR–PAA,SR–PAA–CdandSR–PAA–Pb;XPSspectraof(b)Cd3dofSR–PAA–Cdand(c)Pb4fofSR–PAA–Pb.
如图3(a)所示，在SR-PAA中观察到C1s、O1s、N1s和Na俄歇峰(eV)，而吸附金属离子后，Na俄歇峰消失，出现新的明显的镉(Cd3d和Cd4d)和铅(Pb4f和Pb4d)峰,表明Cd和Pb离子成功地吸附在SR–PAA水凝胶上。3(b).64eV的峰值归因于Cd2+与C-O和O-C-O中的氧的相互作用，导致Cd3d5/2的BE降低。峰值为.40eV，可归因于Cd2+与-COO?中的氧相互作用，形成离子键。如图3(c)吸附Pb2+后，pb4f7/2和pb4f5/2峰分别出现在.10和.04eV处，分别对应于Pb2+与C-O、O-C-O和-COO?中的氧相互作用。Figure4.XPSspectraof(a)C1s,(b)O1sand(c)N1speaksforSR–PAA,SR–PAA–CdandSR–PAA–Pbhydrogels.
如图，利用洛伦兹-高斯拟合，从C1s光谱来看，吸附Cd和Pb后，C1s的前两个峰几乎保持不变，但第三个峰均向左移，这是由于Cd2+和Pb2+与C–OH相互作用的结果。金属配合物C-O-Cd+和C-O-Pb+的形成使电子通过氧原子转移到碳原子，导致相应的BE降低。金属离子与聚合物链上的-COONa和-COOH的离子交换作用使得在第四处的峰值向更高的能量方向移动。与SR-PAA的O1s和N1s相比，吸附金属离子后也有类似的微小变化。由此可知，Cd2+和Pb2+与聚合物链之间发生离子交换作用、静电作用和配位作用，从而导致碳、氧、氮电子环境发生变化。3.2SR-PAA水凝胶的吸附性能Figure5.Effectof(a)pHvalueand(b)temperatureonCd(II)andPb(II)ionsadsorption;effectof