功能性中空聚合物微球的制備及染料吸附性能研究.pdf

1、吸附法是染料廢水處理最有效的方法之一，但是傳統(tǒng)的吸附材料存在成本高、吸附速率慢、吸附容量小以及再生困難等不足，已無法滿足實際需要。開發(fā)吸附量高、選擇性好、易再生的新型吸附材料具有重要的理論價值和實用意義。
　　本文在分析吸附材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種新型胺鹽基功能化中空聚合物微球（HPP-NH3+）;通過自穩(wěn)定沉淀聚合，分步加料一鍋法合成了殼層中含有高密度酸酐基團(tuán)的核殼微球(PMS@PMSD)及相應(yīng)的中空聚合物微球(H

2、PP)，進(jìn)一步通過與二乙基三胺(DETA)及鹽酸(HCl)的反應(yīng)成功制備了HPP-NH3+功能性聚合物微球;所制備的HPP-NH3+具有大的比表面積和高密度的胺離子，HPP-NH3+可作為一種新型pH響應(yīng)性吸附劑，來選擇性吸附酸性染料甲基藍(lán)(MB)。主要工作如下:
　　1、通過自穩(wěn)定沉淀聚合物，分步加料一鍋法制備了PMS@PMSD及HPP，討論了反應(yīng)介質(zhì)、不同殼層單體配比等諸多因素對微球尺寸、形貌和孔隙結(jié)構(gòu)的影響，得出PMS@PM

3、SD形成過程及機(jī)理;進(jìn)一步通過酸酐基團(tuán)與DETA及HCl的反應(yīng)成功制備了HPP-NH3+。
　　2、以MB為模型酸性染料，從熱力學(xué)和動力學(xué)兩方面研究了HPP-NH3+的吸附性能，考查殼層單體配比、初始MB濃度、吸附時間和pH值對HPP-NH3+吸附性能的影響。結(jié)果顯示，HPP-NH3+表現(xiàn)出了較高的吸附容量(qe)和較快的吸附速率，且隨著殼層單體配比中苯乙烯用量的增加，qe不斷增加。由于HPP-NH3+同時含有胺鹽基和羧基兩種對p

4、H敏感的功能性基團(tuán)，所以其對MB的吸附容量具有顯著地的pH響應(yīng)性。
　　3、研究了HPP-NH3+的解吸附-再生和重復(fù)使用性能，實驗結(jié)果顯示，在pH=10的溫和條件下即可實現(xiàn)HPP-NH3+的解吸附，再生HPP-NH3+的同時回收MB。再生的HPP-NH3+能重新用來吸附MB，五次循環(huán)后MB的脫除率達(dá)到90％以上，說明HPP-NH3+有很好的再生重復(fù)使用性。由于吸附容量大、pH響應(yīng)性、易再生/可重復(fù)使用，吸附劑HPP-NH3+在染