氨基功能化PS/PGMA纳米微球的制备及其二氧化碳吸附性能研究

发布时间：2023-02-07 18:59

　　近几十年来,大量二氧化碳气体的排放造成了全球性的温室效应。针对化石燃料燃烧后产生的废气,工业上二氧化碳捕集的主要技术是胺溶液吸收法。该方法在实际应用中有对设备强腐蚀性和可再生高能耗的缺点,使得其应用前景受到一定限制。因此,我们提出制备有机高分子基的新型负载胺的固体材料解决上述问题。本文采用细乳液聚合法制备氨基功能化PS/PGMA纳米微球材料作为二氧化碳吸附材料。首先,以细乳液聚合法,通过强的机械搅拌与乳化剂作用,形成稳定的乳液体系,然后进行自由基共聚,得到PS/PGMA纳米微球。通过调节搅拌速率、共聚单体配比、温度、乳化剂用量以及分散相体积分数来控制PS/PGMA纳米微球的粒径大小和分布宽度。最终选择粒径最小的PS/PGMA纳米微球。采用红外、激光粒度仪、扫描电镜、透射电镜、XPS以及比表面积测试对材料的微观结构与化学特性进行表征。结果表明：PS/PGMA纳米微球最小粒径达到67nm,具有较大比表面积,且纳米微球带有大量活性环氧基团。然后,以PS/PGMA纳米微球为原料,通过环氧基团的开环反应,将乙二胺、四乙烯五胺和5-氨基四氮唑接枝到PS/PGMA纳米微球表面,最终得到三种氨基功能化...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 二氧化碳捕集材料
        1.1.1 二氧化碳吸收剂
        1.1.2 二氧化碳分离膜
        1.1.3 二氧化碳吸附材料
    1.2 聚合物微球的制备方法
    1.3 本课题的研究目的及研究内容
        1.3.1 本课题的研究目的
        1.3.2 本课题的研究内容
第二章 PS/PGMA纳米微球的制备与调控
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料与试剂
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 实验步骤
        2.1.4 表征方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 搅拌速率对PS/PGMA纳米微球的影响
        2.2.2 单体配比对PS/PGMA纳米微球的影响
        2.2.3 温度对PS/PGMA纳米微球的影响
        2.2.4 乳化剂用量对PS/PGMA纳米微球的影响
        2.2.5 分散相体积分数对PS/PGMA纳米微球的影响
        2.2.6 纳米微球的微观形貌观察
        2.2.7 PS/PGMA纳米微球的其他表征
    2.3 小结
第三章 氨基功能化PS/PGMA纳米微球的制备及其二氧化碳吸附性能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料与试剂
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 实验步骤
        3.1.4 表征方法
        3.1.5 CO₂吸附/脱附测试
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 有机胺改性PS/PGMA纳米微球
        3.2.2 改性前后纳米微球的结构与性能变化
        3.2.3 有机胺对纳米微球的二氧化碳吸附效果的影响
        3.2.4 PS/PGMA-EDA纳米微球的二氧化碳吸附性能研究
    3.3 小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书



本文编号：3737267