1、本文首先介紹了敏感性水凝膠的分類，以及水凝膠的制備方法：交聯(lián)共聚，接枝共聚以及互穿網(wǎng)絡(luò)。論述了水凝膠的體積相轉(zhuǎn)變?cè)硪约皃H、溫度敏感性水凝膠的響應(yīng)原理。 鑒于重金屬離子多屬弱酸和中間酸，易與有機(jī)氧和有機(jī)氮配位。本課題進(jìn)行了分子設(shè)計(jì)，提出了合成丙烯酸鈉低聚物/內(nèi)烯酰胺共聚物水凝膠這一思路。 制備了低分子量的聚丙烯酸鈉，并且確定了其合成工藝條件：引發(fā)劑用量為0.2％，鏈轉(zhuǎn)移劑用量為4％，聚合溫度為80℃，該條件下合成的聚丙

2、烯酸鈉的分子量為4370。進(jìn)一步合成了丙烯酸鈉低聚物/丙烯酰胺共聚物水凝膠。通過(guò)紅外譜圖和SEM+EDS成分分析對(duì)其進(jìn)行了表征。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)重金屬離子溶液的濃度變化時(shí)，丙烯酸鈉低聚物/丙烯酰胺共聚物水凝膠的溶脹率會(huì)發(fā)生較大變化，而其在輕金屬Na+離子溶液中的溶脹率變化不明顯。采用正交實(shí)驗(yàn)，pH=3，T=20℃下，通過(guò)對(duì)各共聚物樣品在Zn2+，Pb2+，Cu2+，Na+溶液中0.03mmol/L處(Pb2+：6.22 mg/

3、L，Cu2+：1.91 mg/L，Zn2+：1.96 mg/L)溶脹曲線斜率的測(cè)定，得到最佳配方。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，丙烯酸鈉：丙烯酰胺=1：0.3，中和度為80％，引發(fā)劑用量為0.015％，交聯(lián)劑用量為0.35％時(shí)，水凝膠對(duì)Pb2+、Cu2+、Zn2+具有較好的敏感性。敏感性大小為：Pb2+>Cu2+>Zn2+。在此基礎(chǔ)上，研究了pH值和溫度對(duì)敏感性的影響。結(jié)果表明，當(dāng)pH=4，T=30℃時(shí)，敏感性最好。 實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)丙烯酸鈉：丙烯

4、酰胺=1：0.5，中和度為90％，引發(fā)劑用量為0.015％，交聯(lián)劑用量為0.2％條件下合成的水凝膠在pH=3的0.07mol/L的Pb2+溶液中發(fā)生了體積相轉(zhuǎn)變，即：由溶脹相變成了收縮相。 采用EDTA滴定法測(cè)定了該水凝膠對(duì)Pb2+的吸附量，并考查了pH值，溫度對(duì)吸附性能的影響，結(jié)果表明，當(dāng)pH=4，T=30℃時(shí)，吸附量最好。對(duì)比了丙烯酸鈉/丙烯酰胺共聚物水凝膠對(duì)0.07mol/L Pb2+的吸附量，結(jié)果表明丙烯酸鈉低聚物/丙烯