丙烯酸--甲基丙烯酸羥乙酯共聚物合成及其功能化研究.pdf

1、以丙烯酸為主單體，甲基丙烯酸羥乙酯為輔助單體，過氧化苯甲酰為引發(fā)劑，采用沉淀聚合法合成丙烯酸-甲基丙烯酸羥乙酯共聚物。以氫氧化鈉水溶液為溶劑，制備共聚物紡絲原液，以稀硫酸為凝固浴，采用濕法紡絲法制備丙烯酸-甲基丙烯酸羥乙酯共聚物纖維。以纖維為載體，F(xiàn)e3+為活性組分，采用簡單浸漬法制備纖維狀Fenton反應催化劑，發(fā)現(xiàn)纖維大分子中AA含量越高，其負載鐵離子能力越強。研究浸漬濃度、浸漬溫度和浸漬時間對所得催化劑性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eC

2、l3溶液中FeCl3·6H2O與水的質(zhì)量比為3∶7，浸漬溫度為室溫，浸漬時間為1h時所得催化劑性能最佳，以10mL濃度為20mg/L的亞甲基藍水溶液為模型污染物，加入2μL雙氧水和通入1min臭氧情況下，在上述催化劑作用下，1min內(nèi)亞甲基藍的去除率即可達到97％以上。
　　在上述最優(yōu)浸漬濃度、浸漬溫度和浸漬時間下，分別以Fe3+和Fe2+為活性組分，制備相應的纖維狀Fenton反應催化劑，研究催化劑形貌結(jié)構(gòu)、熱性能以及可重復使用

3、性能，結(jié)果表明，不同價態(tài)鐵離子制備的催化劑性能差異較大，F(xiàn)e3+的負載只在纖維表面進行，而Fe2+的負載則發(fā)生于纖維表面及內(nèi)部;由于Fe3+僅負載在纖維表面，對應催化劑與原纖維具有相似的熱穩(wěn)定性;而Fe2+在纖維表面及內(nèi)部均存在，故能有效提高對應催化劑的熱穩(wěn)定性，且其重復使用性能也遠遠好于以Fe3+為活性組分制備的催化劑。基于上述比較，F(xiàn)e2+被選為活性成分進行下面的研究。
　　采用水溶脹、冷凍干燥、堿液溶脹等特殊工藝將疏松多孔結(jié)

4、構(gòu)賦予上述纖維，以提高纖維在一定時間內(nèi)對Fe2+的負載量。研究發(fā)現(xiàn)，與原纖維浸于FeCl2溶液中1h制得的催化劑相比，疏松多孔纖維浸于FeCl2溶液中5min制得的催化劑既具有相同的催化活性。通過研究堿液溶脹工藝中堿液濃度、堿液溫度和溶脹時間對所得催化劑重復使用性影響發(fā)現(xiàn)，NaOH水溶液質(zhì)量濃度為0.1％，堿液溫度為室溫，溶脹時間為1h時所得催化劑的重復使用性較好，重復使用至第6次時，20min內(nèi)亞甲基藍的去除率仍達95％。為降低催化劑

5、應用時鐵離子的洗脫量，對催化劑進行熱交聯(lián)處理，使其富含的活性基團羧基與自身羥基或交聯(lián)劑羥基發(fā)生酯化反應而形成交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可束縛鐵離子的洗脫，進一步提高催化劑的重復使用性。將疏松多孔纖維放入由FeCl2·4H2O、1，4丁二醇以及H2O組成的溶液中，1h后取出纖維，隨后在不同溫度下交聯(lián)不同時間制備催化劑，研究浸漬溶液組成、熱交聯(lián)溫度以及熱交聯(lián)時間對所得催化劑重復使用性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，浸漬溶液中FeCl2·4H2O、1，4丁