多孔高分子微球的制備及其在廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、多孔高分子微球是采用高分子合成手段制備的具有多孔結(jié)構(gòu)的聚合物球形顆粒,其因粒徑小、比表面積大、可以控制的孔結(jié)構(gòu)且能分散在體系中不易沉降,在生物、醫(yī)學(xué)、細(xì)胞學(xué)和環(huán)境工程等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。懸浮聚合是制備多孔聚合物微球的傳統(tǒng)方法,其體系一般由單體、交聯(lián)劑、致孔劑、引發(fā)劑、水組成。在聚合過(guò)程中加入惰性溶劑為致孔劑,聚合完成后,提取出致孔劑即得到多孔結(jié)構(gòu)的聚合物微球,該方法工藝簡(jiǎn)單,并且可以直接把一些功能性物質(zhì)加入到孔結(jié)構(gòu)中。本文以懸浮聚

2、合的方法制備了微米孔、納米孔和含磁性的多孔聚苯乙烯微球,系統(tǒng)探討了微球單分散性、孔性能和磁性強(qiáng)度的影響因素,研究了多孔高分子微球離子交換樹脂對(duì)工業(yè)廢水中高濃度銅離子的吸附性能。為研究微球粒徑分布的影響因素,本文首先設(shè)計(jì)了參比實(shí)驗(yàn),考察了交聯(lián)劑濃度、分散劑濃度、攪拌效果等因素對(duì)合成單分散性大孔聚苯乙烯微球的影響。結(jié)果表明：攪拌效果和分散劑濃度是影響粒徑分布的主要因素。采用液體石蠟為致孔劑,聚乙烯醇為主分散劑,在182.9rpm轉(zhuǎn)速,0.1

3、5%分散劑濃度的條件下,可以制備得到目數(shù)集中在30-60目,粒徑分布理想的大孔聚苯乙烯微球。為研究微球孔性能的影響因素,本文以致孔劑的種類和配比為研究對(duì)象,考察了單一致孔劑和混合致孔劑、良溶劑致孔劑和非良溶劑致孔劑在不同配比下對(duì)微球孔結(jié)構(gòu)的影響,其中非良溶劑致孔劑選用了液體石蠟和乙酸乙酯,良溶劑致孔劑選用了甲苯。結(jié)果表明：在保證一定交聯(lián)度的情況下,采用非良溶劑液體石蠟和良溶劑甲苯混合溶劑為致孔劑,可以制備得到孔徑分布均勻、孔比表面積較大

4、、含納米孔的多孔聚苯乙烯微球。為研究磁性復(fù)合微球制備的影響因素,本文采用共沉淀法制備了納米Fe3O4顆粒,并利用透射電鏡(TEM),X射線衍射(XRD),樣品振動(dòng)磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和粒度分析儀對(duì)其形貌、晶型、粒徑分布和磁響應(yīng)性進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,制得的Fe3O4顆粒粒徑分布在8-20nm之間,平均粒徑為14nm,且粒徑分布比較均勻。XRD譜圖表明所得顆粒為純相Fe3O4。結(jié)合之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,進(jìn)一步考察了分散劑濃度、引發(fā)劑濃度和磁性粒子加

5、入量等因素對(duì)磁性多孔復(fù)合微球制備的影響,初步掌握了制備工藝,并利用掃描電鏡(SEM)和樣品振動(dòng)磁強(qiáng)計(jì)(VSM)對(duì)微球的形貌和磁響應(yīng)性進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：提高分散劑濃度,能有效提高聚合過(guò)程中磁性復(fù)合微球的分散穩(wěn)定性,制備得到磁含量較高、磁響應(yīng)性較好且粒徑分布均勻的磁性大孔微球。本文將制備得到的高分子復(fù)合微球進(jìn)行磺化處理,制備了強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹脂,用于吸附工業(yè)廢水中的高濃度銅離子。采用二乙基二硫代氨基甲酸鈉萃取光度法,測(cè)定了兩種離子交換