摘要：為了研究聚丙烯腈纖維鐵銅配合物的機械性能并改善其作為非均相Fenton反應催化
劑的重復利用性，選用偕胺肟改性聚丙烯腈（AO-PAN）纖維與三氯化鐵和硫酸銅進行配位反應，在室溫條件下制備了聚丙烯腈鐵銅配合物（Cu-Fe-AO-PAN），然后通過控制配位反應過程中的兩種金屬離子的摩爾濃度比考察了Cu-Fe-AO-PAN纖維鐵銅配合物的金屬離子配合量及其纖維的機械性能。結果表明，AO-PAN纖維中偕胺肟基團與Fe3+以及Cu2+均發生了配位反應，配位反應過程中鐵離子和銅離子的摩爾濃度比對制備出的Cu-Fe-AO-PAN纖維鐵銅配合物的金屬離子配合量以及纖維機械性能均有較大影響。提到三氯化鐵和硫酸銅混合溶液中銅離子所占的比例將增大Cu-Fe-AO-PAN纖維上總金屬離子配合量，并且在一定范圍內纖維的斷裂強力隨著總金屬離子配合量的增加呈現上升趨勢。
引言
非均相Fenton反應體系近年來在廢水的脫色處理中得到了廣泛運用，而鐵離子的載體在此反應體系中起到關鍵作用。纖維因其價格便宜，具有良好的耐酸堿性，優異的耐氣候性而日益被科學家關注。此外，纖維具有良好的形態適應性，能夠置于各種反應器中使用，并且來源廣泛，若以纖維作為非均相Fenton反應催化劑的載體，將便于其日后的推廣與應用。聚丙烯腈（PAN）纖維價廉且穩定而逐漸成為研究的熱點。目前已有關于改性PAN纖維鐵配合物催化劑用于染料的降解反應的報道。而催化劑的機械性能對于催化劑的重復利用性起著決定性作用。關于改性PAN纖維的機械性能方面，陳培根等人研究了鹽酸羥胺改性PAN纖維與金屬離子反應生成金屬螯合物纖維的斷裂強力。汪學騫等人通過控制金屬離子的濃度和反應時間制得了一系列不同金屬離子含量的雙金屬離子配合物纖維，并對其機械性能進行了分析。但是關于配位反應溶液中金屬離子的摩爾濃度比對PAN纖維金屬配合物機械性能的影響研究卻鮮有報道。因此本課題制備了偕胺肟改性PAN纖維（AO-PAN），并將其與鐵離子和銅離子進行配位反應，得到了AO-PAN銅鐵雙金屬配合物（Cu-Fe-AO-PAN）。重點研究了金屬離子的摩爾濃度比對Cu-Fe-AO-PAN機械性能的影響，從而達到優化纖維型非均相Fenton催化劑的重復利用性的目的。
1實驗部分
1.1材料試劑與儀器
本實驗使用的是市售漂白PAN纖維紗線。鹽酸羥胺、三氯化鐵和硫酸銅等均為分析純試劑。實驗所使用的儀器包括YG065電子織物強力儀（萊州市電子儀器有限司），723型可見分光光度計（上海精密科學儀器有限公司），SHY-2旋轉水浴恒溫振蕩器（上海君竺儀器制造有限公司），電子分析天平AL204（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）。
1.2 Cu-Fe-AO-PAN配合物的制備
將精確稱量的PAN紗線置于一定濃度的NaOH和鹽酸羥胺混合水溶液中，使PAN：鹽酸羥胺：NaOH摩爾比為1.0：1.25：0.75，在pH=5.5-6.0、溫度（70±1）℃和攪拌條件下進行偕胺肟反應1-3h，得到AO-PAN。將用蒸餾水反復洗滌至中性后的AO-PAN烘干稱重，并按文獻方法計算其中腈基的轉化率。然后將AO-PAN浸入一定濃度的三氯化鐵與硫酸銅混合水溶液中，在pH=2.0-3.0和室溫和攪拌條件下反應5-6h，得到Cu-Fe-AO-PAN。
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