极性修饰后交联树脂的合成、结构与吸附性能研究

作     者：查宏伟 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄健涵

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：吸附树脂 悬挂双键 极性单体 吸附性能 后交联 

摘      要：具有一定极性的高比表面积吸附树脂的研究是当前吸附树脂领域的热点之一。本文围绕极性修饰后交联树脂的合成、结构及吸附性能开展了系统研究,主要内容如下： 1、通过CuCl络合法,分离了二乙烯苯(DVB,含对二乙烯苯和间二乙烯苯)。并采用悬浮聚合法,合成了相应的三种前体树脂聚二乙烯苯(PDVB)、聚对二乙烯苯(PPDVB)和聚间二乙烯苯(PMDVB),进一步通过悬挂双键后交联反应,制备了聚二乙烯苯后交联树脂(PDVBpc)、聚对二乙烯苯后交联树脂(PPDVBpc)和聚间二乙烯苯后交联树脂(PMDVBpc)。结果表明,后交联反应后,残余双键的红外特征吸收峰完全消失,BET比表面积和孔容都显著增加,对苯酚的吸附能力增加,且PPDVBpc表现出最大的平衡吸附量,与其具有最大的BET比表面积的结果一致。 2、采用极性单体异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)与DVB共聚,获得了TAIC交联的PDVB。同时,改变TAIC的用量,获得了一系列TAIC修饰的后交联树脂。结果表明,TAIC比例为5%的后交联树脂(PDTpc)对罗丹明B的吸附最优,吸附受pH和离子强度影响较小;等温数据符合Freundlich模型,吸附过程是自发吸热的;二级动力学吸附方程能更真实地描述动力学过程,且前1h受粒内扩散控制;PDTpc再生性能优良。 3、用双甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDA)作为极性单体,合成了悬挂双键后交联树脂,进而用二乙烯三胺胺解后交联树脂,制备了胺解后交联树脂(PDEpc)。结果表明,胺解后,树脂的比表面积虽降低,但对水杨酸的平衡吸附量却增加,主要受氢键和π-π作用影响。 4、用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为极性单体,并控制GMA的用量,合成了系列胺解后交联树脂。结果表明,GMA的用量为5%的胺解后交联树脂(PDGpcD)同时具有较高的比表面积和较大的极性,对水杨酸的平衡吸附量最大,且动态吸附水杨酸饱和的PDGpcD树脂柱用约10BV50%乙醇可完全再生。