FFC-1离子交换纤维物理化学性能的研究

利用扫描电镜、热失重-红外、元素分析、低温氮吸附等技术和化学手段对聚羧酸基FFC-1离子交换纤维的结构与性能特点等进行了系统研究．结果表明：FFC-1离子交换纤维为含适量酰肼类交联键的聚羧酸(钠)型离子交换材料，外比表面积大和传质距离短是其反应动力学性能优异的主要原因，FFC-1纤维具有良好的化学与热稳定性。在5mol/L硫酸、硝酸、盐酸和2mol／L氢氧化钠溶液中浸泡，交换容量未见明显降低。但过氧化氢溶液对其功能基有明显破坏，CO2为FFC-1纤维在高温区间(300℃～350℃)的主要分解产物。     

FFC-1离子交换纤维对酸碱有害气体吸附性能的研究

系统考察了不同直径及反离子形式的FFC-1聚羧酸离子交换纤维对酸碱有害气体的穿透吸附,各种温、湿度条件下的吸水率,以及作为有害气体吸附滤除材料的重复使用与再生性能。研究表明:FFC-1纤维直径的减小有利于提高对有害气体的动态吸附容量。在体系温度、相对湿度分别为15℃、50%时,以3D腈纶为起始原料的钠型FFC-1离子交换纤维的吸水率≥350mg/g.纤维;对SO2的穿透吸附容量可达200mg/g.纤维。FFC-1离子交换纤维具有良好的重复使用与再生能力,经20次再生循环使用后,纤维交换容量未见明显变化。     

硫代酰胺基螯合纤维的合成及其吸附性能研究

以腈纶纤维(PAN)为起始原料,分别经水合肼、乙二胺、二乙烯三胺预交联后,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂与硫化钠反应,合成了3种携硫代酰胺功能基可达6.8mmol/g·干纤维的螯合功能纤维。利用红外光谱、元素分析、热稳定分析、重量分析等对该螯合纤维的结构、性能等进行了表征;研究了该螯合纤维对Au3 ,Ag ,Pd2 等贵金属离子的吸附性能;考察了温度、pH、硫含量等对纤维吸附Ag 离子的影响。结果表明,纤维对Au3 ,Ag 等贵金属离子具有良好的吸附性能,对Au3 的吸附容量为800mg/g·干纤维;对Ag 离子的吸附容量可达1510mg/g·干纤维,并具有良好的吸附动力学特性,该螯合纤维可用于混合溶液中Ag(I)离子的吸附分离。     

多孔聚合物骨架的超声及微波辅助合成

首次采用超声与微波辅助合成方法制得数种高比表面积吸附纤维和树脂新材料。研究表明,1)分别以4,4’-二氯甲基-联苯(CMDP)、1,4-二氯甲基苯(XDC)以及FeCl3为单体和催化剂,采用超声辅助Fridel-Crafts烷基化自聚合反应制得比表面积可达1320m2/g的超高交联多孔吸附树脂新材料;2)以PP-ST-DVB基纤维为基体,分别采用超声或超声-微波辅助Fridel-Crafts后交联反应制得比表面积可达84.25m2/g和83.96m2/g的超高交联吸附纤维新材料。与现有多孔高分子骨架制备方法相比,这种多孔聚合物合成新技术可有效克服液固相接枝聚合反应中受热不均所带来的种种弊病,且具有促进溶解(溶胀)和反应时间大幅缩短的优点。     

离子交换纤维与强酸大孔树脂对有机胺的吸附性能对比研究

在分析考察强酸大孔树脂与纤维状离子交换材料微观形貌与骨架结构特点的基础上,系统研究了弱酸离子交换纤维、强酸离子交换纤维与强酸大孔树脂在气、液相条件下对不同有机胺(苯胺、吡啶与乙二胺)的吸附性能。结果表明,与强酸大孔树脂相比,纤维状离子交换剂具有吸附动力学性能优异、循环再生性好等特点,且对有机胺的吸附活性随功能基酸性的增强而增强,其结果归因于纤维外比表面积高、传质距离短、渗透压稳定性好等自身优势。本研究为纤维状离子交换材料在气、液态有机胺吸附领域的应用与发展提供了实验支撑与参考。     

非苯乙烯骨架极性吸附树脂的合成及结构表征

首次通过在DP-CMB和BE-XDC非苯乙烯型树脂骨架上的附加交联或功能基引入反应制得系列含亚砜基、硝基与乙酰基的极性超高交联吸附树脂新材料.利用IR、低温氮吸附-脱附、元素分析等物理化学手段对上述材料的化学结构及微观形貌进行了表征,为离子交换与吸附树脂的性能改善及应用领域拓宽提供一类具有很好应用前景的多孔聚合物骨架新材料.     

大网均孔阴离子交换纤维的合成及其对苯酚吸附性能研究

以大网均孔吸附纤维(MIAF)为原料,将MIAF进行氯甲基化、胺化,制得大网均孔弱碱性阴离子交换纤维(MIAEF),探讨了氯甲基化过程中的影响因素,并初步研究了MIAEF对水溶液中苯酚的吸附性能,MIAEF和弱碱性离子交换纤维(NormalAnionExchangeFiber,NAEF),对水溶液中苯酚动力学性能的比较研究表明:MIAEF对水溶液中的苯酚表现出更好的吸附性能,平衡时吸附量达1.368mmol/g,是NAEF的3倍以上。     

新型大网均孔型功能纤维的合成研究与表征

通过4,4’-二氯甲基联苯等刚性交联剂在PP-ST-DVB基纤维上的附加交联反应制得大网均孔吸附纤维(MIAF)。对附加交联反应过程中的交联剂、溶剂、催化剂的种类以及反应温度,时间等影响因素进行了初步筛选。并利用BET、IR、SEM、DSC-TG以及元素分析等手段对所得产物的物理化学结构与性能进行了分析与表征,研究结果表明:MIAF具有孔径分布窄、平均孔径低(2.90nm),比表面积大(从起始纤维的≤1m2/g提高到100m2/g以上)的特点。     

离子交换纤维的红外光谱研究

合成了离子交换纤维交研究了它们的红外光谱，得到了一些有价值的结果。