吸附树脂制备及其在处理含Cr(Ⅵ)废水中的应用

通过正交实验设计,采用悬浮聚合技术制备苯乙烯-二乙烯苯系列吸附树脂,以去除模拟废水中的Cr(VI)为目的,对树脂的合成条件进行了研究分析。借助低温物理吸附仪、同步热分析仪和红外光谱考察了树脂物理性能。主要考察了搅拌机的转速、致孔剂的配比、交联度这3个因素对吸附树脂的影响。实验结果表明在制备树脂的过程中致孔剂的配比对合成树脂的物理性能和吸附性能影响最大,其次是交联度。当致孔剂中甲苯与环己烷的配比为2∶1;交联度为20%;搅拌转数为350n/min条件下所制备树脂比表面积为430m2/g,对Cr(VI)的吸附量可达62.16mg/g。     

多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的制备与孔结构

以甲苯和正庚烷为混合致孔剂,悬浮法制备多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(St-DVB)。在77K低温下,采用氮气吸附法测定了多孔St-DVB共聚物的氮气吸附-脱附等温线。通过改变交联度和致孔剂组分(甲苯与正庚烷配比),研究了它们对共聚物微观孔结构的影响。结果表明,共聚物的孔体积和平均孔径随甲苯与正庚烷配比的增大而减小,比表面积和微孔体积在甲苯与正庚烷配比为1∶1时最大。交联度对共聚物孔结构的影响显著,比表面积和孔体积随交联度的增大而明显增加,平均孔径随交联度的增大而减小。     

多胺型螯合树脂的制备及吸附性能研究

采用悬浮聚合方法,以丙烯酸和苯乙烯为共聚单体、二乙烯苯为交联剂、甲苯和环已烷为混合致孔剂,引入多胺基团,合成了一系列多胺型螯合树脂.研究了共聚单体比例、致孔剂用量、交联剂用量、多胺基团结构以及吸附条件对树脂螯合金属镍离子性能的影响.研究表明,在n (AA):n(St)=2.17、交联剂用量(占共聚单位质量)15%、致孔剂用量(占共聚单位质量)50%的条件下合成的树脂外观规整.以二乙烯三胺为螯合基团,在pH=5时,树脂吸附Ni2+的性能最佳,吸附容量达37.7mg/g,优于目前的离子交换树脂.     

大孔交联聚丙烯酰胺类共聚物树脂的合成及结构性能研究

以二乙烯基苯为交联剂甲苯为致孔剂 ,通过悬浮聚合方法合成大孔交联聚丙烯腈树脂 ,用 80 %的硫酸溶液和 2 0 %的氢氧化钠溶液依次对树脂进行酸水解和碱水解。红外光谱结果表明 ,树脂在酸水解时孔隙表面产生酰胺基团 ,在碱水解时孔隙表面基团进一步被水解成羧酸根 ,水解完成后树脂骨架为聚丙烯腈 ,孔隙表面层为聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠。用扫描电镜分析树脂的微观结构 ,讨论了交联剂和致孔剂用量对树脂性能的影响 ,并用酸碱滴定法测量树脂表明羧酸根含量与碱水解时间的关系     

多孔壳聚糖树脂对Cu~(2+)吸附研究

以壳聚糖为母体,聚乙二醇2000为致孔剂,采用微波加热方法制备了多孔壳聚糖树脂。研究了搅拌速率、致孔剂浓度和交联剂用量等制备条件对树脂对Cu2+的吸附性能的影响,并采用扫描电镜对树脂的微观结构进行表征。结果表明:交联后的树脂具有多孔结构,较壳聚糖具有更大的比表面积;Shiff碱反应能够保护壳聚糖上的氨基;树脂对Cu2+的吸附量随着树脂中氨基含量的增加而增加;致孔剂浓度、交联剂用量、胺化剂用量及酸处理条件对树脂对Cu2+的吸附性能影响较大,在最优吸附条件下,对Cu2+的吸附量可达3.9mmol/L。     

硅油为致孔剂合成的St-DVB大孔共聚物

采用硅油与甲苯为混合致孔剂,水相悬浮聚合制备了一系列大孔交联苯乙烯-二乙烯苯树脂。通过改变交联剂DVB用量和致孔剂硅油与甲苯的配比、用量等,研究了所合成的大孔St-DVB共聚物的堆密度、力学强度、比表面积、表面形态及吸附性能。结果表明,硅油与甲苯以一定比例混合作致孔剂时,可得到了一类具特殊结构的小球堆积型(10μm~15μm)大孔共聚物。     

悬浮聚合法制备吸附树脂的条件探讨及优化

用正交实验的方法对悬浮聚合制备苯乙烯(St)-二乙烯本(DVB)共聚吸附树脂的合成条件进行了研究和分析,借助比表面积测试、红外光谱及热分析仪考察了其物理性能,以树脂对废水中苯酚的吸附为考察目标,研究树脂的吸附性能。实验结果表明在制备树脂的过程中交联度对合成树脂的物理性能和吸附性能影响最大。甲苯为致孔剂,交联度为30%,搅拌转数为300n/min,致孔剂的配比为1:1.0为最佳制备条件。所制备树脂比表面积为428.3m2/g,对苯酚的吸附率可达57%。     

P(VAc-co-TAIC)大孔树脂颗粒的制备及声学性能

采用悬浮聚合制备了醋酸乙烯酯-三烯丙基异氰酸酯共聚物大孔树脂颗粒,研究了交联剂和致孔剂用量对大孔树脂颗粒密度、孔体积和孔隙率的影响,结果表明:树脂的孔体积和孔隙率随致孔剂的用量及树脂颗粒直径的增加而增大.空气声吸收性能测试结果表明:在PU/EP共混物基体中加入大孔树脂颗粒能增强其吸声效果;水声性能测试表明:在PU/EP...     

强极性大孔树脂的合成与表征

本实验制备的大孔吸附树脂主要以己二酰氯等为原料,以一定比例的吡啶与1,4-二氧六环的混合溶液为复合氧化剂,在纤维素的均相溶液中,加入一定比例的环己烷与石蜡的混合溶液为致孔剂聚合而成.其中,纤维素为聚合单体,己二酰氯为交联剂,它们互相交联聚合形成了大孔吸附树脂的多孔骨架结构,是一类含离子交换基团的交联聚合物.合成的大孔树...     

丙烯酸酯类吸油树脂的合成

以丙烯酸酯为单体，二乙烯基苯为交联剂，采用悬浮聚合法合成低交联度的聚丙烯酸酯类吸油树脂。讨论了单体结构、引发剂用量、交联剂用量对吸油树脂性能的影响。     

Hyper-cross-linked resins with controllable pore structure

Hyper-cross-linked resins were synthesized by post cross-linking precursor resins prepared by suspension polymerization of vinylbenzyl chloride (VBC), divinylbenzene (DVB) and styrene (St) in the presence of inert porogens. The research results showed that porogen type had significant influences on the surface area, the average diameter and the total pore volume of the final products. The highest specific surface area was achieved with the resins prepared with mixture of toluene and hexane as inner porogens. Moreover, clear bimodal pore size curves were observed with the hyper-cross-linked resins prepared with mixture of hexane and toluene, or sole hexane as porogens. It was therefore indicated that hyper-cross-linked resins with different pore structure could be controllably prepared via varying porogen type.     

利用线性酚醛树脂制备有序介孔碳

三嵌段共聚物F127为模板剂,线性酚醛树脂为碳前驱体,采用溶剂挥发诱导有机-有机自组装法(EI-SA)制备了具有二维六方结构的有序介孔碳。利用FT-IR、XRD、TEM、N2吸附/脱附等方法对有序介孔碳的结构进行了表征,研究了不同焙烧温度和模板剂用量对有序介孔碳结构的影响。结果表明,当模板剂的用量一定时,有序介孔碳的孔径、孔容和孔壁厚度都随着焙烧温度的升高而降低,但比表面积却随着微孔含量的增加而增大。随着模板剂用量的增加,介孔碳的有序性降低。有序介孔碳PF-2-500的比表面积、孔径、孔容、孔壁厚度和微孔比表面积比分别为583.82m2/g、3.05nm、0.31cm3/g、3.40nm和361.18m2/g,而有序介孔碳PF-1-500的比表面积、孔径和孔容相对于PF-2-500有所提高,分别为647.79m2/g、3.44nm和0.41cm3/g,但微孔比表面积和孔壁厚度分别降低为309.46m2/g和3.35nm。     

常压干燥法制备TiO2气凝胶

以钛酸丁酯为原料, 以甲酰胺为干燥控制化学添加剂控制凝胶网络结构, 采用溶胶－凝胶法制得TiO₂醇凝胶; 结合正硅酸乙酯母液浸泡和低表面张力溶剂替换及常压干燥等后处理步骤, 实现了TiO₂气凝胶的常压干燥法制备. 采用XRD、BET、TEM、SEM、EDS及FT-IR等测试手段对样品进行表征. 结果表明：所制备的TiO₂气凝胶为无定形结构, 表观密度为0.375g/cm³, 比表面积达523m²/g, 平均孔径约9.9nm; 经850℃空气气氛下煅烧4h后, TiO₂气凝胶转变为锐钛矿型结构, 平均孔径增大到16.3nm, 比表面积仍达208m²/g. 本研究提出的制备方法简单, 所制备的气凝胶比表面积高、热稳定好.     

Model filled rubber IV: Dependence of stress-strain relationship on filler particle morphology

The addition of monodisperse size crosslinked polystyrene (PS) particles, synthesized by emulsifier-free emulsion polymerization, to polysulfide matrix enhanced mechanical properties of the cured rubbery composites. The modulus, fracture strength, and elongation at break increased with increasing filler volume fraction up to 30 wt % PS particles. The strength and elongation at break decreased with increasing particle diameter from 0.315 to 1.25 m. The strength at break increased, but the extension decreased, as the particle crosslink density increased from 0 to 5 mol % DVB. Interparticle interactions are dominant and lead to the formation of clusters which form a network structure in PS particle filled composites. Since the number density, as well as the total surface area, of particles increase with decreasing particle diameter, interparticle attractions are enhanced, the tendency for cluster formation increased with decreasing particle size from 1.25 to 0.315 m. As particle crosslink density was reduced, the porosity and surface roughness of particles increased. Then, the dispersion of particles in the matrix was enhanced and particle agglomeration reduced but more polymer matrix was adsorbed on the particles. These particles or clusters act as physical crosslinks, resulting in an increased total effective crosslink density in the filled composites.     

共聚炭化法制备多孔炭材料及其电容性能研究

采用酚醛树脂(PF)为热稳定聚合物, 端环氧基的聚合物(QS)为热不稳定聚合物, 利用聚合物共聚炭化法制备多孔炭。经红外光谱分析及热重分析证实, 在酚醛树脂与QS的共聚固化物中, QS链段上的环氧基与酚醛树脂链段上的酚羟基发生反应生成醚键, QS接枝到酚醛树脂的链段上。BET比表面积、孔结构和电化学性能分析表明: 在共聚固化物PF/QS的炭化过程中, QS的热解逸出能起到造孔作用, 并随着QS用量的增加多孔炭的比表面积先增大后减小。QS加入量为15%的多孔炭具有最大的比表面积609.0 m²/g、总孔容0.28 cm³/g和微孔孔容0.22 cm³/g, 与聚合物共混炭化法相比, 在相同热不稳定聚合物加入量条件下, 多孔炭的比表面积和孔容都有所提高。该多孔炭电极在30wt% KOH电解液中的比电容达177.5 F/g, 具有良好的电容特性。     

酚醛树脂基整体式多级孔炭制备及孔结构调控

采用Stber法,以间苯二酚、甲醛为原料,HCl为催化剂,乙醇和水为混合溶剂,制备了具有纳微米结构整体式间苯二酚甲醛树脂,以之为前驱体,在Ar气氛中,经900℃炭化2 h,制备了整体式微孔-介孔-大孔多级孔炭.采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)及N_2气等温吸-脱附实验,对多级孔炭及其前驱体组成、形貌和孔结构进行了表征.结果表明:通过简单调控间苯二酚和甲醛用量、醇水比可制备比表面高达626 m~2/g整体式多级孔炭,实现了酚醛树脂裂解炭在形貌和孔径分布可调(在微孔、介孔和大孔范围内);随着间苯二酚和甲醛用量增加,裂解炭孔径在大孔区域分布强度降低;随着醇水比增大,酚醛树脂裂解碳微球粒径增大,裂解炭由离散相微球逐渐转变为连续相;通过增大醇水比,可有效增强酚醛树脂交联密度,降低酚醛树脂裂解炭孔径在微孔范围分布强度.     

两步沉淀聚合法制备表面具有羧基的核-壳微球

以高交联的聚二乙烯基苯-55(poly(DVB-55))为核,甲苯/乙腈(体积比1∶3)混合溶剂,采用两步沉淀聚合法,在核的表面接枝了具有羧基官能团的较低交联度的壳,得到了单分散或窄分散微米尺度的poly(DVB55)/poly(DVB55-co-methacrylic acid)核-壳微球。结果表明,以甲苯/乙腈混合物替代纯乙腈作为反应介质可以获得比表面积、孔容、接枝量和粒径相对较大的核-壳微球;随着poly(DVB-55)核的用量的增加或反应时间的缩短或单体和交联剂投料浓度的减小,所得的核-壳微球的粒径减小、接枝量降低、粘连程度减小,微球的均匀性则升高。     

Development of polycaprolactone/chitosan blend porous scaffolds

Polycaprolactone (PCL) and chitosan were blended to fabricate porous scaffolds for tissue-engineering applications by employing a concentrated acetic acid solution as solvent and salt particles as porogen. These scaffolds showed well-controlled and interconnected porous structures. The pore size and porosity of the scaffolds could be effectively modulated by selecting appropriate amounts and sizes of porogen. The results obtained from compressive mechanical measurements indicated that PCL/chitosan could basically retain their strength in their dry state compared to individual components. In a hydrated state, their compressive stress and modulus could be still well maintained even though the weight ratio of chitosan reached around 50 wt%.