多级孔功能聚合物的制备及其应用

发布时间：2016-11-19 17:33

  本文关键词：多级孔功能聚合物的制备及其应用，由笔耕文化传播整理发布。

《河北工业大学》 2015年

多级孔功能聚合物的制备及其应用

田磊  

【摘要】：多级孔材料在吸附分离、负载催化、光电传感、储能等领域的潜在应用,使其成为科研领域的热点。多级孔发达的孔隙结构以及巨大的比表面积可增加传质路径、提高传质效率、提供更多的有效活性位点,极大地提高材料的应用性能。本论文将胶体晶模板与傅克交联致孔技术相结合,制备出具有大孔/介孔结构的多级孔聚苯乙烯(HP CLPS),并对功能化后的HP CLPS的吸附、催化性能进行了研究;此外,通过壳层聚合法和傅克交联方法制备了多级孔互锁聚合物微囊(Hierarchical Porous Interlocked Nanocapsule,HPINc),探究其吸附、催化性能。主要研究内容及结果如下:1.采用二氧化硅胶体晶模板制备3DOM CLPS,在其孔壁处进行傅克交联反应形成介孔,制备得到HP CLPS,并进行功能化修饰,利用FT-IR、SEM、比表面积和孔隙度分析仪等对多级孔材料合成及功能化过程进行表征,所制备的HP CLPS比表面积可达625.55 m2/g、介孔孔径约为3.3 nm、大孔孔径为270 nm,在吸附有机分子水杨酸的性能研究中,乙二胺功能化的HP CLPS(HP CLPS-EDA)对水杨酸具有较高的吸附能力(初始浓度为500 mg/L时,吸附量为415.23 mg/g),在催化性能测试中,磺化功能化材料(HP CLPS-SO3H)催化的底物转化率达到63.3%,产物选择性为99.1%;2.采用SI-ATRP技术在SiO2 Opal表面上可控接枝聚苯乙烯(PS)链段,通过傅克交联反应,制备得到HPINc,并利用FT-IR、SEM、TEM、比表面积和孔隙度分析仪等对制备及功能化过程进行表征分析。在对亚甲基蓝吸附分离方面,磺化功能化的多级孔互锁微囊(HPINc-SO3H)具有较高的吸附能力(初始浓度为20 mg/L时,移除率为96%)及吸附速率(吸附平衡时间60 min)。在催化性能测试中,HPINc-SO3H催化底物的转化率可达62.94%,产物选择性为99.19%,且磺酸基团有效利用率较高,此外材料还具有优良的再生性能,经过5次再生催化,底物转化率均达到60%、产物选择性均达到98%。

【关键词】：
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O631
【目录】：

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