2。2 产物Ⅲ的制备
2。2。1凹凸棒土的盐酸处理
称取一定量的凹凸棒土于 1000 mL 烧杯,用过量 4 mol/L 盐酸搅拌浸泡 24 小时后,用抽滤瓶抽滤多次直到滤液颜色澄清透明,滤饼用去离子水反复洗涤,直到凹凸棒土中没有氯离子(用硝酸酸化的 AgNO3 溶液检验,无白色沉淀),在 105 ℃ 条件下烘干,研磨,得凹凸棒土(Ⅰ)。
2。2。2氨基凹土的制备
取研磨过的凹凸棒土(Ⅰ) 20 g 于烧杯中,加入 50 ml 的甲苯溶液和 10 mL 水,将 5 mL 氨基丙基三甲氧基硅烷的滴加至上述混合物中,搅拌浸泡 4 小时后,用布氏漏斗抽滤,所得滤饼用无水乙醇洗涤至不含氨基丙基三甲氧基硅烷。在 105 ℃ 条件下干燥。得产品氨基凹土(Ⅱ)。
2。2。3产物Ⅲ的制备
取5 g 产品与 0。007 mol 异氰酸乙酯( C3H5NO,相对分子量 71。0779,取 0。4975 g )和足量乙醇放入烧瓶中,将油浴温度调节到 80 ℃,恒温回流 4 h 后,将反应液冷却至室温。抽滤,用无水乙醇洗涤到不含异氰酸乙酯,然后置于烘箱在 105 ℃ 条件下干燥,得到产物(Ⅲ)。
2。3 改性凹土对苄嘧磺隆的吸附实验
称取 0。4 g 产物(Ⅲ)置于大小合适具塞锥形瓶中,移入50 mL 50mg/L 苄嘧磺隆标准液。置于搅拌器搅拌30 min。静置后用离心机离心沉降,吸取清液置于液相色谱仪中,在波长 254 nm 处测定吸收峰面积,计算对苄嘧磺隆的吸附率。
3 结果与讨论
3。1 产物Ⅲ的表征
3。1。1 红外光谱分析
图1 嫁接异氰酸乙酯前后凹凸棒土红处光谱图
(A)原凹凸棒土,(B)盐酸处理过凹凸棒土,(C)产物Ⅲ文献综述
上图中A、B、C分别为凹凸棒土原料、凹凸棒土(Ⅰ)、改性凹土(产物Ⅲ)的 KBr压片红外光谱图谱。图1 A 可见,3554。78 cm-1 为凹凸棒土内 Al-OH、Mg-OH 键伸缩振动产生吸收峰。在 3405。1 cm-1 处有一宽吸收峰,应归属凹凸棒土结晶水或吸附水振动所致。-OH 的弯曲振动吸收位于 1654。1 cm-1 处。在 2943。5 cm-1 存在一弱吸收峰,在 1436。5 cm-1 和 1396。3 cm-1 的中等强度吸收峰,这是由于原料凹土晶体间隙或凹土孔道中吸存有机分子,前者归属于有机分子中 C-H 伸缩振动吸收峰,后者归属为芳环(或芳杂环)振动吸收。
图1 B为盐酸处理后的凹凸棒土红外光谱图。与原凹凸棒土的光谱图比较可知,凹凸棒土本身的红外吸收峰位没有改变(如:3554。78 cm-1 、1654。1 cm-1 特征吸收没变),表明盐酸处理没有改变凹凸棒土结构。在 2943。5 cm-1 弱吸收峰消失,1436。5 cm-1 和 1396。3 cm-1 的吸收峰变弱,表明凹土晶体间隙或凹土孔道中吸存的有机分子属于物理吸附,在盐酸的作用下(清洗和酸化),有机分子从表面或孔道中排出,导致 2943。5 cm-1 吸收峰消失。然而,有机分子仍然存在于在小孔道中,故在 1436。5 cm-1 和 1396。3 cm-1 两处仍有较弱的吸收峰存在。
图1 C中可见,在 2943。5 cm-1 处重又出现一吸收,表明凹土表面又有烃基存在,在1559。5 cm-1、1504。6 cm-1 各出现一中等强度的吸附峰,这归属于异氰酸乙酯与氨基凹土表面氨基形成的“-N=C=O”官能团的对称和反对称伸缩。这也证明了异氰酸乙酯已很好地化学键合到了凹土表面。