论文摘要
本项目在国家“十一五”科技支撑计划课题（批准编号:2007BAB18B08）的资助下,以天然植物多酚（单宁）为原料,通过磺化-胺甲基化反应,氧化降解反应和深度亚硫酸化反应制备出分子量较小的水解类和缩合类植物多酚（单宁）改性产品。研究了这些改性植物多酚（单宁）对重金属离子Cu（II）和Pb（II）以及放射性核素Sr（II）的吸附沉淀效应,以及pH值、金属溶液初始浓度和温度对金属离子吸附沉淀的影响和规律。结果表明:（1）溶液中重金属离子及放射性核素能通过静电作用或配位反应与改性植物多酚（单宁）形成沉淀,且对金属离子的吸附沉淀量较大。磺化-胺甲基化没食子酸最大吸附沉淀率为94.38%Cu（II）、27.78%Pb（II）和25.36%Sr（II）,磺化-胺甲基化橡椀单宁最大吸附沉淀率为56.20%Cu（II）、60.73%Pb（II）和26.29%Sr（II）,磺化-胺甲基化单宁酸最大吸附沉淀率为76.65%Cu（II）和65.97%Pb（II）,磺化-胺甲基化杨梅单宁最大吸附沉淀率为71.65%Cu（II）、58.20%Pb（II）和27.05%Sr（II）,磺化-胺甲基化黑荆单宁最大吸附沉淀率为80.95%Cu（II）、70.25%Pb（II）和26.26%Sr（II）;氧化降解植物多酚（单宁）对Cu（II）的最大吸附沉淀率为53.48%（氧化没食子酸）,对Pb（II）的最大吸附沉淀率为88.01%（氧化橡椀单宁）,亚硫酸化植物多酚（单宁）对Cu（II）的最大吸附沉淀率为66.93%（亚硫酸化没食子酸）,对Pb（II）的最大吸附沉淀率为70.14%（亚硫酸化橡椀单宁）。（2）磺化-胺甲基化植物多酚对Cu（II）和Pb（II）的吸附沉淀量最大。氧化降解使橡椀单宁在强酸环境下对Pb（II）具有较高的吸附沉淀量,且随着pH值的升高而降低。亚硫酸化植物多酚对Pb（II）的最大吸附沉淀率大于Cu（II）。（3）溶液初始pH值、初始浓度和温度对吸附沉淀Cu（II）、Pb（II）和Sr（II）的吸附沉淀量影响明显。所有改性产品对Cu（II）和Pb（II）的吸附沉淀量随着初始浓度的升高而增大。随着初始浓度增加,对Cu（II）和Pb（II）的吸附沉淀量也不断提高,对Sr（II）的吸附沉淀量随着初始浓度的升高而降低。温度对吸附沉淀金属离子过程的影响复杂,对吸附沉淀量大小变化的影响不如其它因素显著。（4）用Langmuir方程和Freundlich方程可以对Cu（II）、Pb（II）和Sr（II）的吸附等温数据进行拟合与分析。磺化-胺甲基化没食子酸吸附沉淀Cu（II）的等温曲线符合Langmuir方程,相关系数r2=0.9924,Pb（II）和Sr（II）的等温曲线符合Freundlich方程,相关系数分别为r2=0.9394和r2=0.9349;磺化-胺甲基化橡椀单宁对Sr（II）的吸附等温数据符合Freundlich方程,相关系数r2=0.7466;磺化-胺甲基化单宁酸对Cu（II）的吸附等温曲线符合Freundlich方程,相关系数r2=0.9902 , Pb（II）的Langmuir方程和Freundlich方程拟合的相关系数分别为r2=0.9817和r2=0.9871;磺化-胺甲基化杨梅单宁对Cu（II）、Pb（II）和Sr（II）的等温曲线符合Freundlich方程,相关系数分别为r2=0.9791、r2=0.7141和r2=0.6703;磺化-胺甲基化黑荆单宁对Pb（II）的吸附等温线可以用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,相关系数r2=0.9748和r2=0.9816,对Sr（II）的等温曲线符合Freundlich方程,相关系数为r2=0.5293。氧化没食子酸、橡椀单宁、单宁酸和杨梅单宁对Cu（II）和Pb（II）的吸附等温曲线均符合Freundlich方程,相关系数分别为r2=0.9808、r2=0.9562、r2=0.9934、r2=0.9032、r2=0.9248、r2=0.9501、r2=0.8451和r2=0.9538;氧化黑荆单宁对Pb（II）的吸附等温曲线符合Freundlich方程,相关系数r2=0.9919;亚硫酸化没食子酸、橡椀单宁、杨梅单宁和黑?ツ对Cu（II）和Pb（II）的吸附等温曲线可以用Freundlich方程描述,相关系数分别为r2=0.9803、r2=0.9756、r2=0.8761、r2=0.8626、r2=0.8264、r2=0.9146、r2=0.8451和r2=0.9538。氧化降解和亚硫酸化改性使多酚对Cu（II）和Pb（II）的吸附等温曲线通过Freundlich方程拟合的相关度更高。