基于壳聚糖二氧化碳智能材料
发布时间：2020-12-26 19:27
二氧化碳（CO2）捕获以及转化是控制大气中二氧化碳含量和有效利用的主要策略。CO2响应型聚合物以含有胺基的烯类单体为主要原料,通过接枝聚合或与其他功能分子复合来改善其对CO2的响应以及捕获性能。其中,天然高分子（如多糖、蛋白质等）具有资源丰富、无毒、可降解和良好的生物相容性等优点,是制备环境友好高分子材料的最佳选择。同时,壳聚糖含有大量的伯胺,在制备基于胺基的具有CO2响应以及捕获性能的智能复合材料中具有潜在优势。本文首先介绍了CO2响应聚合物和壳聚糖的特点,进一步归纳了近年来基于壳聚糖的CO2响应高分子以及捕获材料的最新研究进展,并对这类复合材料的设计及其应用前景进行了展望。
【文章来源】：化学进展. 2020年04期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
CS-g-DMAEMA合成方法[27]
图6 CS-g-DMAEMA合成方法[27]本课题组[28]以N-(3-二甲基氨基)丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为单体,在壳聚糖溶液中制备了CS/PDMAPMA复合纳米凝胶,并研究了其CO2可切换性质。通入CO2后,原来的乳白色乳胶变成透明溶液。随后通入N2,透明溶液又转化为原来的乳胶状态,并可实现CO2/N2循环切换。壳聚糖的引入显著提高了纳米凝胶的CO2敏感性。
CO2响应型聚合物含有CO2响应官能团,常见的CO2响应官能团包括酰胺、胺和胍(图1)[6,7]。CO2响应型聚合物的响应机理是由于含有与CO2反应从中性到阴/阳离子、碳酸氢盐或氨基甲酸盐可转换的官能团[8]。第一类如图2,CO2 刺激响应官能团如脒基和氨基,在获得 CO2 后可以形成碳酸氢盐[9]。第二类如图3,CO2刺激响应基团(如脒基、氨基或羧基),在加入 CO2 后,刺激响应基团由中性基团转变成带电基团。第三类如图4,刺激响应基团如伯胺基,和 CO2反应形成氨基甲酸铵盐桥起到交联点的作用。图2 脒和胺与CO2和水反应生成碳酸氢盐[9]
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖的接枝改性及其CO2/N2响应乳化性能研究[J]. 任冬寅,尚志新,王启宝. 日用化学工业. 2018(05)
[2]二氧化碳捕获材料的研究进展[J]. 付新. 化学与生物工程. 2011(10)
本文编号：2940328
【文章来源】：化学进展. 2020年04期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
CS-g-DMAEMA合成方法[27]
图6 CS-g-DMAEMA合成方法[27]本课题组[28]以N-(3-二甲基氨基)丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为单体,在壳聚糖溶液中制备了CS/PDMAPMA复合纳米凝胶,并研究了其CO2可切换性质。通入CO2后,原来的乳白色乳胶变成透明溶液。随后通入N2,透明溶液又转化为原来的乳胶状态,并可实现CO2/N2循环切换。壳聚糖的引入显著提高了纳米凝胶的CO2敏感性。
CO2响应型聚合物含有CO2响应官能团,常见的CO2响应官能团包括酰胺、胺和胍(图1)[6,7]。CO2响应型聚合物的响应机理是由于含有与CO2反应从中性到阴/阳离子、碳酸氢盐或氨基甲酸盐可转换的官能团[8]。第一类如图2,CO2 刺激响应官能团如脒基和氨基,在获得 CO2 后可以形成碳酸氢盐[9]。第二类如图3,CO2刺激响应基团(如脒基、氨基或羧基),在加入 CO2 后,刺激响应基团由中性基团转变成带电基团。第三类如图4,刺激响应基团如伯胺基,和 CO2反应形成氨基甲酸铵盐桥起到交联点的作用。图2 脒和胺与CO2和水反应生成碳酸氢盐[9]
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖的接枝改性及其CO2/N2响应乳化性能研究[J]. 任冬寅,尚志新,王启宝. 日用化学工业. 2018(05)
[2]二氧化碳捕获材料的研究进展[J]. 付新. 化学与生物工程. 2011(10)
本文编号：2940328
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