以高内相乳液为模板制备多孔聚合物材料用于染料废水处理
发布时间：2021-06-12 01:50
高内相乳液（high internal phase emulsion,HIPE）又称为超浓乳液,是指分散相体积分数在74.05%以上的一类乳液,利用高内相乳液可以简单且高效地制备出聚合物多孔材料。本论文主要通过正相高内相乳液模板法制备丙烯酸基多孔高分子材料,这种高分子材料不仅具有高吸水性的聚合物网络,而且其孔洞结构增加了其溶胀和吸附的速率,使材料可以迅速地吸附水溶液中的各种污染物（如农药、染料、金属离子等）,这也使得它在农业、环境、医疗、食品等领域有更多更好的应用。基于上述优点,开展了以下工作:1、制备以丙烯酸为反应单体的正相高内相乳液,利用氧化还原引发,合成以丙烯酸为主体的聚合物多孔材料。使用扫描电镜观察其孔洞结构,并测试其吸水和吸附亚甲基蓝染料的能力;此外,通过改变体系的内相体积、单体配比、表面活性剂类型、交联剂比例等条件,合成一系列聚合物,探究这些反应条件对产物结构和性能的影响。由于正相高内相乳液的外相是水,而水的流动性比一般的油类物质要强,所以会导致正相高内相乳液的热稳定性较差,本论文使用了过硫酸铵和四甲基乙二胺（TEMED）来氧化还原引发聚合,这可以使聚合温度由一般的70℃到...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１高内相乳液模板法的基本原理：⑷内相体积在０％？５０％；?（ｂ）内相体积７４．０５％，??内相液滴呈现六方最密堆积；（ｃ）内相体积大于７４．０５?％，制得高内相乳液；（ｄ）高内相乳??液聚合后形成多孔材料［９］??
化学法制备丙烯酸基多孔聚合物材料???得到的ＨＩＰＥ封装到玻璃模具中，并在５０°Ｃ的条件下聚合２４?ｈ。从模具中取出??制备好的聚合物样品，用乙醇萃取２４?ｈ，再用蒸馏水洗涤３到５次，最后在５０１??烘箱中干燥至恒重。具体的实验条件见表２．１。??加入表面活性剂，??在机械搅拌的条件＿＿＿＿＿＿＿??＿酸、麵，下’缓慢滴加中苯??胺、水＇?裒氧化?到Ｉｆ：相咼内??钠等?丨，ｗ?ｍ?．．．．侃液。??／Ｌ?用环己烷、煤油等??外相?替代??图２．２制备正相高内相乳液的一般步骤??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｇｅｎｅｒａｌ?ｓｔｅｐｓ?ｏｆ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ＯＡＶ?ｈｉｇｈ?ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｐｈａｓｅ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ．??表２．１不同条件下制备丙烯酸基多孔聚合物的配方??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｃｒｙｌｉｃ?ｂａｓｅｄ?ｐｏｒｏｕｓ?ｐｏｌｙｍｅｒ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．??样品内相体Ｔ?％?Ｙ獻?外相质量（ｇ）??＾?Ｔｗｅｅｎ?２０?Ｘ－４０５??編号?积（ｍＬ）?ＡＡ?ＡＭ?ＭＢＡ?Ｈ２０?ＮａＯＨ??ＣＴ－１?２０?１?０?１．８?０．２?０．０５?３?１??ＣＴ－２?２５?１?０?１．８?０．２?０．０５?３?１??ＣＴ－３?３０?１?０?１．８?０．２?０．０５?３?１??ＣＴ－４?２５?１?０?２?０?０．０５?３?１．１１??ＣＴ－５?２５?１?０?１．５?０．５?０．０５?３?０．８３??ＣＴ－６?２５?１?０?０
?第二章化学法制备丙烯酸基多孔聚合物材料????２．５－１?—???２．０－?ｙ??ｇＬ５－?Ｚ??ｃ?，??｜?．?，’??＿Ｄ?ｙ??－?？?，??０．５?－?Ｚ??０．０?－＂??Ｉ?＇?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１??０?２?４?６?．?８?１０?１２?１４??Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＭＢ（ｍｇ／Ｌ）??图２．４?ＭＢ在去离子水中的标准工作曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｓｔａｎｄａｒｄ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ＭＢ?ｉｎ?ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ?ｗａｔｅｒ．??图２．４是ＭＢ在去离子水中不同浓度下６６４?ｎｍ处吸收的标准工作曲线，经??拟合，ｙ?＝?０．０２９６６?＋?０．１７９８８ｘ，其中ｘ为ＭＢ的浓度，ｙ为６６４ｎｍ处吸收峰的峰??高；Ｒ２为０．９９８８２，说明线性拟合度比较好。将吸附后取样的ＭＢ溶液稀释到０？１２??ｍｇ／Ｌ的范围内，然后通过测定６６４ｎｍ处吸收峰的峰高，根据标准工作曲线的拟??合公式计算出ＭＢ溶液的浓度。??溶胀测量??将多孔聚合物样品（０．１０ｇ）放入称好的茶包中，浸泡在１００ｍＬ蒸馏水中，室??温浸泡１小时。将溶胀的凝胶从水中取出，挂起，直到没有水滴流出（约１分钟）。??然后称量袋子的总重量，以确定溶胀后样品的重量。溶胀比按下式计算：??溶胀比（ｇ／ｇ）?＝?（Ｗｓ－Ｗｄ）／Ｗｄ??其中，ｗｊａｗｄ分别为溶胀后样品的重量和干燥样品的重量。所以，溶胀比??是用每克样品含多少克水来计算的。??２．３结果与讨论??２．３＿１?Ｔｗｅｅｎ?２０稳定的丙烯酸基正相高内相乳液??２．３．１．１
【参考文献】：
期刊论文
[1]染料工业废水治理技术[J]. 宇秉勇,周宁,刘艳,孙兰梅,刘涛,孙宇明,张源. 染料与染色. 2018(02)
[2]超浓乳液及其应用[J]. 陈敏,张洪涛,吕睿. 胶体与聚合物. 2003(01)
[3]超浓乳液的形成、性质及应用[J]. 操建华,张洪涛,杨应奎. 湖北大学学报(自然科学版). 2001(01)
[4]超浓乳液聚合研究的进展[J]. 张洪涛,林柳兰,尹朝辉. 精细石油化工. 1998(04)
本文编号：3225707
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１高内相乳液模板法的基本原理：⑷内相体积在０％？５０％；?（ｂ）内相体积７４．０５％，??内相液滴呈现六方最密堆积；（ｃ）内相体积大于７４．０５?％，制得高内相乳液；（ｄ）高内相乳??液聚合后形成多孔材料［９］??
化学法制备丙烯酸基多孔聚合物材料???得到的ＨＩＰＥ封装到玻璃模具中，并在５０°Ｃ的条件下聚合２４?ｈ。从模具中取出??制备好的聚合物样品，用乙醇萃取２４?ｈ，再用蒸馏水洗涤３到５次，最后在５０１??烘箱中干燥至恒重。具体的实验条件见表２．１。??加入表面活性剂，??在机械搅拌的条件＿＿＿＿＿＿＿??＿酸、麵，下’缓慢滴加中苯??胺、水＇?裒氧化?到Ｉｆ：相咼内??钠等?丨，ｗ?ｍ?．．．．侃液。??／Ｌ?用环己烷、煤油等??外相?替代??图２．２制备正相高内相乳液的一般步骤??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｇｅｎｅｒａｌ?ｓｔｅｐｓ?ｏｆ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ＯＡＶ?ｈｉｇｈ?ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｐｈａｓｅ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ．??表２．１不同条件下制备丙烯酸基多孔聚合物的配方??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｃｒｙｌｉｃ?ｂａｓｅｄ?ｐｏｒｏｕｓ?ｐｏｌｙｍｅｒ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．??样品内相体Ｔ?％?Ｙ獻?外相质量（ｇ）??＾?Ｔｗｅｅｎ?２０?Ｘ－４０５??編号?积（ｍＬ）?ＡＡ?ＡＭ?ＭＢＡ?Ｈ２０?ＮａＯＨ??ＣＴ－１?２０?１?０?１．８?０．２?０．０５?３?１??ＣＴ－２?２５?１?０?１．８?０．２?０．０５?３?１??ＣＴ－３?３０?１?０?１．８?０．２?０．０５?３?１??ＣＴ－４?２５?１?０?２?０?０．０５?３?１．１１??ＣＴ－５?２５?１?０?１．５?０．５?０．０５?３?０．８３??ＣＴ－６?２５?１?０?０
?第二章化学法制备丙烯酸基多孔聚合物材料????２．５－１?—???２．０－?ｙ??ｇＬ５－?Ｚ??ｃ?，??｜?．?，’??＿Ｄ?ｙ??－?？?，??０．５?－?Ｚ??０．０?－＂??Ｉ?＇?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１??０?２?４?６?．?８?１０?１２?１４??Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＭＢ（ｍｇ／Ｌ）??图２．４?ＭＢ在去离子水中的标准工作曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｓｔａｎｄａｒｄ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ＭＢ?ｉｎ?ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ?ｗａｔｅｒ．??图２．４是ＭＢ在去离子水中不同浓度下６６４?ｎｍ处吸收的标准工作曲线，经??拟合，ｙ?＝?０．０２９６６?＋?０．１７９８８ｘ，其中ｘ为ＭＢ的浓度，ｙ为６６４ｎｍ处吸收峰的峰??高；Ｒ２为０．９９８８２，说明线性拟合度比较好。将吸附后取样的ＭＢ溶液稀释到０？１２??ｍｇ／Ｌ的范围内，然后通过测定６６４ｎｍ处吸收峰的峰高，根据标准工作曲线的拟??合公式计算出ＭＢ溶液的浓度。??溶胀测量??将多孔聚合物样品（０．１０ｇ）放入称好的茶包中，浸泡在１００ｍＬ蒸馏水中，室??温浸泡１小时。将溶胀的凝胶从水中取出，挂起，直到没有水滴流出（约１分钟）。??然后称量袋子的总重量，以确定溶胀后样品的重量。溶胀比按下式计算：??溶胀比（ｇ／ｇ）?＝?（Ｗｓ－Ｗｄ）／Ｗｄ??其中，ｗｊａｗｄ分别为溶胀后样品的重量和干燥样品的重量。所以，溶胀比??是用每克样品含多少克水来计算的。??２．３结果与讨论??２．３＿１?Ｔｗｅｅｎ?２０稳定的丙烯酸基正相高内相乳液??２．３．１．１
【参考文献】：
期刊论文
[1]染料工业废水治理技术[J]. 宇秉勇,周宁,刘艳,孙兰梅,刘涛,孙宇明,张源. 染料与染色. 2018(02)
[2]超浓乳液及其应用[J]. 陈敏,张洪涛,吕睿. 胶体与聚合物. 2003(01)
[3]超浓乳液的形成、性质及应用[J]. 操建华,张洪涛,杨应奎. 湖北大学学报(自然科学版). 2001(01)
[4]超浓乳液聚合研究的进展[J]. 张洪涛,林柳兰,尹朝辉. 精细石油化工. 1998(04)
本文编号：3225707
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