含氮高分子纳米复合物的制备与性能研究

发布时间：2020-02-09 22:04

【摘要】：二氧化硅具有无味、无毒、无污染、分散性好、比表面积大、纯度高,表面存在着吸附水和大量羟基等特点,并且凭借着其优异的稳定性和优良的机械及光学性能,广泛应用于催化剂载体、工程材料、生物材料及生物医药等领域。含氮高分子被称为具有多用途的一类高分子聚合物,可以通过简单的配位,形成具有特殊性能的聚合物,来制备某种具有特殊功能或用途的精细化学品。近几年我国水资源受重金属离子的污染日趋严重,而含氮类高分子对重金属离子优异的络合性能,使其在重金属吸附领域获得了广泛的应用。并且将其与无机纳米粒子复合,可以得到性能更加优异的复合材料,引起了科研工作者的研究兴趣。高分子金属配合物也是功能性高分子研发工作中的一个重要研究领域。超临界二氧化碳(scCO2)由于其温和的临界条件,无毒,气体般的粘度与扩散系数,以及液体般的密度与溶解能力,被称为是一种最有前途的绿色溶剂,迎合了绿色化学的要求。因此,常被用来替代传统有机溶剂作为聚合反应的介质,或者用于进行超临界干燥。本论文以SiO2作为无机材料,含氮杂环型高分子作为活性组分,scCO2作为溶剂,制备了含氮高分子纳米复合材料,并探究了其在废水处理方面的应用,具体工作如下:(1)以1-乙烯基咪唑(VIm)为功能单体,硅胶为无机材料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在scCO2中通过沉淀聚合,成功合成了交联PVIm/SiO2复合物。考察了SiO2含量、交联剂用量、反应温度和反应压力对复合物形貌的影响。并对其进行了表征。研究了其对Cr(VI)水溶液的吸附性能。考察了不同吸附条件对Cr(VI)吸附量的影响。(2)以4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体、二乙二醇二甲基丙烯酸甲酯(DEGDMA)为交联剂,AIBN为引发剂,以乙醇为溶剂进行聚合反应,在聚合前添加正硅酸乙酯(TEOS)前驱体,通过4-VP的溶液聚合和TEOS的溶胶-凝胶(sol-sel)过程,制备出有机无机互穿网络凝胶。通过老化、醇置换、scCO2干燥,成功制备出P4VP/SiO2复合气凝胶。考察了反应配比、交联剂用量、催化剂用量、溶剂用量、老化时间对气凝胶形貌的影响。并对其进行了表征。同时探究了其对Cu(II)的吸附性能。(3)以4-VP为功能单体,乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)改性的SiO2为无机物,AIBN为引发剂,BIS为交联剂,Fe(III)为配位金属离子,在scCO2中通过沉淀聚合,成功制备出P4VP-Fe(III)/Si O2复合物。考察了反应配比对所制复合物形貌与产率的影响。研究了其对牛血清蛋白的水溶液的吸附性能。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB33;O647.3

【参考文献】