偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与不同金属离子之间的配位反应性能研究

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偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与不同金属离子之间的配位反应性能研究

化学工程 | 更新时间：2023-11-14

- 偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与不同金属离子之间的配位反应性能研究
- Coordination characteristics of the amidoximed polyacrylonitrile fiber with different metal ions
- 工程科学与技术 2011年43卷第1期页码：173-178
- 作者机构：
  
  天津工业大学
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金
- DOI：
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2011，
  
  网络出版日期：2010-3-7，
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董永春.偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与不同金属离子之间的配位反应性能研究[J].工程科学与技术,2011,43(1):173-178.

Dong Yong-Chun. Coordination characteristics of the amidoximed polyacrylonitrile fiber with different metal ions[J]. Advanced Engineering Sciences, 2011,43(1):173-178.
董永春.偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与不同金属离子之间的配位反应性能研究[J].工程科学与技术,2011,43(1):173-178. DOI：

Dong Yong-Chun. Coordination characteristics of the amidoximed polyacrylonitrile fiber with different metal ions[J]. Advanced Engineering Sciences, 2011,43(1):173-178. DOI：

摘要

中文摘要: 将偕胺肟改性聚丙烯腈纤维（AO-PAN）分别与五种金属离子Fe3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Ce3+ 和 La3+进行配位反应并生成改性PAN纤维金属配合物，在考察了金属离子初始浓度和反应温度影响的基础上重点研究了不同金属离子进行配位反应的动力学和热力学特性，并计算和比较了相关的动力学和热力学参数。结果表明，AO-PAN能够与五种金属离子发生配位反应，并且可以使用Langmuir和Freundlich等温吸附模型进行描述，提高金属离子初始浓度和反应温度能够促进金属离子配合量的增加。这个配位反应属于一级动力学反应，温度的升高能够导致其反应速率常数显著增大。在相同条件下五种金属离子的反应速率常数的排列顺序为Fe3+ > Cu2+ > Co2+ > Ce3+ > La3+，而其反应活化能则表现出相反变化趋势，这表明Fe3+离子的配位反应能力最高，而两种稀土金属离子的配位反应对温度的依赖性更强。热力学参数△H0>0、△S0 >0、△G0<0，证实这个配位反应为自发进行的吸热反应。

Abstract

Abstract:The amidoximed polyacrylonitrile fiber (denoted as AO-PAN) was used to coordinate with five metal ions including Fe3+

Cu2+

Co2+

Ce3+ and La3+

respectively

to produce the amidoximed PAN fiber-metal complexes. Coordinating kinetics and isotherm of AO-PAN with metal ions were mainly studied and effect of initial concentration and temperature on coordinating capacities of AO-PAN to metal ions was also examined. The results indicated that the coordination processes for five metal ions was found to fellow the pseudo-first-order equation

and coordinating isotherm of the metal ions with AO-PAN is consistent with Langmuir and Freundlich isotherm equations. Increasing the initial concentration of metal ions and higher temperature leads to an enhanced metal ion coordinating capacities. Moreover

reaction rate constants of five metal ions with AO-PAN increase with the elevation of temperature

and are ranked in this order: Fe3+ > Cu2+ > Co2+ > Ce3+ > La3+ at the same condition

but their activation energy shows a reverse trend. The value of △H0>0

△S0 >0

△G0<0

which shows that the coordination of AO-PAN with metal ions is a spontaneous and endothermic process.

关键词

改性聚丙烯腈纤维金属离子配位反应动力学

Keywords

modified polyacrylonitrile fibermetal ionscoordinationkinetics

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