新型聚碳酸酯类有机凝胶聚合物的制备及吸附性能研究

发布时间：2019-10-24 08:04

【摘要】：高吸油性树脂(SOAR),作为一种新型的高分子材料,由于对油类化合物具有良好的吸附性能,溶胀之后形成的吸附态凝胶具有良好的可循环利用性与稳定性,能广泛应用于工业、食品以及环保等多领域而得到广泛关注。本论文旨在开发合成系列新型的聚碳酸酯凝胶类树脂,并尝试将其应用于有机污染物的处理。具体研究内容如下:第一,以酯交换为基础,先通过二醇(1,4-丁二醇(BD);1,5-戊二醇(PD);1,6-己二醇(HD)或1,4-苯二甲醇(BMD))与碳酸二甲酯(DMC)合成得到聚碳酸酯(PXC:PBC;PPC;PHC或PBMC),再分别与1,3,5-苯三羧酸三甲酯(BTB)反应的两步法交联聚合生成新型的聚碳酸酯类有机凝胶聚合物PXC-BTB(PBC-BTB;PPC-BTB;PHC-BTB或PBMC-BTB);同时,在通过FT-IR、1HNMR与PXRD等表征手段对聚碳酸酯类有机凝胶聚合物进行结构表征的基础上,研究了其溶胀性能、可回收利用性以及稳定性。第二,直接采用二醇(1,4-丁二醇(BD);1,5-戊二醇(PD);1,6-己二醇(HD)或1,4-苯二甲醇(BMD))与DMC预处理后产物OX(OB;OP;OH或OBM)再与BTB的三元酯交换一步法交联聚合生成新型的聚碳酸酯类有机凝胶聚合物OX-BTB(OB-BTB;OP-BTB;OH-BTB或OBM-BTB);再利用FT-IR与PXRD等表征手段对其结构表征的基础上,分别测定其溶胀性能、可回收利用性以及稳定性。为进一步提高代表性OB-BTB的应用性能,工艺条件优化结果如下:摩尔比n(BD):n(DMC):n(BTB)=1:1.5:20;后处理阶段碱性催化剂CH3ONa为15 mol%(相对于BTB),反应温度从150 ℃至190 ℃(18 h)程序升温;所得到的OB-BTB溶胀度能进一步提高到3060%。第三,分别将PBC-BTB应用于水油分离模拟实验,将OH-BTB应用于水中微量污染物处理模拟实验,均充分证明了本文合成的聚碳酸酯类有机凝胶聚合物树脂快速吸附、良好的分离能力以及重复利用的潜在优势。
【图文】：

交联聚合物（Ｃｎ＞ｓｓＨｎｋｅｄＰｏ丨ｙｍｅｒ），又称交联高分子，，具有三维网状结构形态。它在逡逑化学研究中起着非常重要的作用，因为它在吸收了溶剂后膨胀尺寸是原来尺寸的几倍甚逡逑至上百倍，如图１．１所示，交联聚合物浸泡在溶剂中，通过一段时间后，溶剂小分子穿逡逑过孔道进入聚合物中并吸附于孔道内部，使其体积增大的一个过程，我们把这个过程称逡逑为溶胀。逡逑溶胀分为两种情况：逡逑（１）无限溶胀：线形聚合物可以溶解在一些溶剂当中，而且能够无限制地吸收溶剂，逡逑直到溶解成为一相，所以说溶解是可溶性线性聚合物经过无限溶胀后达到的最终结果。逡逑］逡逑

Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ邋ｏｆ邋ｓｕｐｅｒ邋ｏｉｌ－ａｂｓｏｒｂｅｎｔ邋ｒｅｓｉｎ邋ｂｅｆｏｒｅ邋ａｎｄ邋ａｆｔｅｒ邋ｔｈｅ邋ｏｉｌ邋ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑ｏｆ邋ｏｉｌ邋ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ逡逑吸油性树脂的吸油机理（见图１．２）与吸水性树脂的吸水机理在一定程度上是相似的，逡逑其中一点就是利用了分子与分子间非常微弱的范德华力进行吸收液体的。但是往往一些逡逑吸油性树脂的吸油能力是一定的，这是与交联树脂分子的三维空间网状结构中亲油基团逡逑的亲油能力与网状结构大小有着密切的联系。例如，一种高分子材料中其网状结构中亲逡逑油基团（烃基，酯基）越多，网状结构越大，它对油性分子的吸附性能越好；反之，其网逡逑状结构中亲油基团与亲油链段越少，网状结构越小，它对油性分子的吸附性能越差。逡逑对于吸油性树脂，我们通常按照原料的来源进行分类，分为无机类吸油树脂与有机逡逑３逡逑
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O648.17

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王小兵;;金属-有机凝胶的制备、表征及应用[J];韶关学院学报;2011年04期

2 卢金荣;巨勇;;基于天然产物骨架的有机凝胶[J];有机化学;2013年03期

3 马杰;李德禄;祝颖;林芮竹;熊莉;;小分子有机凝胶研究方法[J];中国教育技术装备;2013年35期

4 朱丽雯;孙培冬;;脂肪酰谷氨酸与小分子有机凝胶[J];化学通报;2007年03期

5 ;外围间苯二甲酸二甲酯功能化的聚苯醚型树状分子:一类新型高效的有机凝胶因子[J];有机化学;2009年08期

6 周义锋;;环境响应的智能小分子有机凝胶材料[J];化学进展;2011年01期

7 黎坚,崔文瑾,王理,杨亚江;可聚合凝胶因子的合成及其有机凝胶热力学研究[J];有机化学;2002年09期

8 郑佳;崔家喜;宛新华;;一种蒽醌酰亚胺小分子有机凝胶因子的合成与表征[J];中国科技论文在线;2010年03期

9 侯仲轲,陈立功,薛福华,宋健;有机低分子凝胶因子[J];化学通报;2005年09期

10 张圣祖;付新建;王宏;杨亚江;;胆固醇分子印迹的聚合有机凝胶及其吸附性能研究[J];高分子学报;2009年03期

相关会议论文 前10条

1 岳秀;陈晓;;12-羟基硬脂酸构建有机凝胶的研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年

2 黄亚群;曾广鹏;刘秀兰;洪昕林;张高勇;;多元醇有机凝胶体系中纳米锡颗粒的合成[A];中国化学会第26届学术年会胶体与界面化学分会场论文集[C];2008年

3 冯宇;何艳梅;范青华;;外围间苯二甲酸二甲酯功能化的聚苯醚型树状分子:一类新型高效的有机凝胶因子[A];中国化学会第27届学术年会第16分会场摘要集[C];2010年

4 张建勇;黄晶;陈树彬;相升林;苏成勇;;金属-有机凝胶的设计与合成[A];中国化学会第27届学术年会第16分会场摘要集[C];2010年

5 冯宇;何艳梅;范青华;;一类新型树状分子有机凝胶因子的发现及凝胶性能研究[A];2012年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会（暨第十二届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告）会议论文集[C];2012年

6 刘佳伟;陈传峰;;基于酰肼单元的多响应有机凝胶研究[A];中国化学会第27届学术年会第16分会场摘要集[C];2010年

7 白炳莲;马杰;魏振华;王海涛;李敏;;基于硝基苯甲酰肼基团有机凝胶的氟离子比色传感性能研究[A];2014年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会摘要集[C];2014年

8 黄亚群;刘秀兰;郑蔚然;廖凤麟;洪昕林;曾适之;张高勇;;醇类介质中烷基伯胺有机凝胶与囊泡多面体等自组装结构表征与调控[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年

9 俞炜;刘思俊;周持兴;;有机凝胶中的溶剂效应与粘弹性质[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第14分会：流变学[C];2014年

10 周义锋;易涛;黄春辉;;含偶氮基的邻菲Up啉配体及其配合物的有机凝胶的合成和性质表征[A];中国化学会全国第十三届大环化学暨第五届超分子化学学术讨论会论文选集[C];2006年

相关博士学位论文 前9条

1 王传胜;氨基酸类小分子有机凝胶因子的合成、凝胶性能及凝胶机理的研究[D];东北大学;2012年

2 杨杨;氨基酸衍生物有机凝胶缓释给药系统的研究[D];沈阳药科大学;2012年

3 杨新春;荧光可控的π-共轭有机凝胶体系的构筑[D];吉林大学;2010年

4 陈国军;具有聚集诱导荧光增强的小分子有机凝胶的构筑及其光学性质研究[D];吉林大学;2008年

5 刘佳伟;基于酰肼和蒽醌的多响应小分子有机凝胶体系的研究[D];兰州大学;2010年

6 雷东升;膨润土有机凝胶的制备与特性的研究[D];武汉理工大学;2006年

7 赵文静;基于环糊精新型超分子有机凝胶和功能分子的设计、合成与性质[D];山东大学;2013年

8 徐德芳;具有荧光传感能力的π-共轭小分子有机凝胶的构筑[D];吉林大学;2012年

9 陈鹏;光敏感小分子有机凝胶剂的合成、组装与性质研究[D];吉林大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨艳丽;吡罗昔康有机凝胶的研究[D];沈阳药科大学;2008年

2 代岩峰;基于哒嗪并四硫富瓦烯有机凝胶因子的合成及其凝胶性质研究[D];延边大学;2015年

3 朱建升;葵花蜡的精制及其在有机凝胶油中的应用[D];河南工业大学;2016年

4 魏振华;联酰胺衍生物凝胶性以及氟离子比色传感的结构可调性研究[D];吉林大学;2016年

5 姬楠;蒽基酰腙衍生物有机凝胶的光响应和力诱导荧光变色性质研究[D];吉林大学;2016年

6 王鲁焕;以金属—有机凝胶为模板制备多孔碳材料及吸附性能研究[D];中国科学技术大学;2016年

7 隋剑飞;Fe~(3+)诱导的金属有机凝胶的构建及应用研究[D];山东大学;2016年

8 袁圆;自愈合有机凝胶的制备与性能研究[D];华南理工大学;2016年

9 陈文晶;亚氨基二乙酸衍生物及其金属有机凝胶的制备和性能研究[D];扬州大学;2016年

10 刘长伟;多重刺激响应的有机小分子凝胶和功能配合物[D];合肥工业大学;2016年

本文编号：2552461