含萘基团修饰的超高交联聚苯乙烯树脂的合成及吸附性能研究

发布时间：2020-05-28 05:43

【摘要】：超高交联聚苯乙烯树脂具有较高的比表面积、机械强度以及易于修饰等优势,是一类具有广泛应用的高分子吸附材料。本课题通过引入共轭性强的萘基和可以生成卤键的溴原子,合成了一类新型的超高交联聚苯乙烯树脂,表征了树脂的结构,考察了树脂的吸附性能。1、以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂为原料,分别与萘和1-溴萘进行傅-克反应,将萘基及1-溴萘基引入聚苯乙烯树脂,再用甲缩醛进行后交联反应,制得萘修饰的超高交联聚苯乙烯树脂(简称HPS-NAP树脂)和1-溴萘修饰的超高交联聚苯乙烯树脂(简称HPS-BN树脂)。以HPS-NAP树脂与溴-水反应,制得溴代-萘修饰的超高交联聚苯乙烯树脂(简称HPS-NBP树脂);用NaOH-乙醇溶液对HPS-NBP树脂进行处理,以消去饱和碳原子上被取代的溴原子,制得消去-溴代-萘修饰的超高交联聚苯乙烯树脂(简称HPS-NCP树脂)。通过溴含量测定、比表面分析等表征了树脂的化学结构和孔结构。2、测定了HPS-NAP树脂、HPS-BN树脂、HPS-NBP树脂和HPS-NCP树脂对水溶液中茶碱、苯酚、β-萘磺酸和苯胺的吸附等温线,分析了树脂与吸附质的作用机理。在静态吸附研究中,发现四种树脂分别对四类化合物的吸附均为自发的放热过程,HPS-NAP树脂和HPS-BN树脂对茶碱、苯酚、β-萘磺酸和苯胺四类化合物的吸附效果强于HPS-NBP树脂和HPS-NCP树脂。3、测定了HPS-NAP树脂、HPS-NBP树脂和HPS-NCP树脂对水溶液中谷胱甘肽的吸附等温线,分析了树脂与谷胱甘肽的作用机理。在静态吸附研究中,HPS-NBP和HPS-NCP树脂对谷胱甘肽的吸附量明显大于HPS-NAP树脂,HPS-NBP树脂对谷胱甘肽的最大吸附量为81.60 mg/g,远大于目前文献所报道的吸附量,推测HPS-NBP树脂和HPS-NCP树脂中所含有的C-Br键与谷胱甘肽发生了卤键作用,从而促使HPS-NBP树脂和HPS-NCP树脂对谷胱甘肽具有较强的吸附能力。
【图文】：

孔径分布,孔径分布,树脂,氯球

图 2-2 HPS-NAP 树脂的孔径分布图图 2-3 HPS-BN 树脂的孔径分布图Fig. 2-2 Pore diameter distribution of Fig. 2-3 Pore diameter distribution ofHPS-NAP resin HPS-BN resin2.4 小结通过 Friedel-Crafts 反应在氯球上分别键联了萘和 1-溴萘，再以甲缩醛为交联桥发生后交联反应，通过树脂氯含量、及低交联的 HPS-BN 树脂溴含量的分析，成功制备了两种新型的 HPS-NAP 树脂和 HPS-BN 树脂。最终，制得的 HPS-NAP树脂和 HPS-BN 树脂相比于氯球比表面显著增大，孔径减小，孔容增大。

孔径分布,孔径分布,树脂,氯球

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