羧基功能化聚芳醚腈：合成、重金屬吸附及其稀土配合物的熒光性能.pdf

1、聚芳醚腈是一類綜合性能優(yōu)異的工程塑料，其化學(xué)穩(wěn)定性好，耐熱性高，力學(xué)性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于交通，航天，電子等領(lǐng)域。但是傳統(tǒng)的聚芳醚腈溶解性差，難以溶液加工。本工作在主鏈上引入扭曲的雙酚結(jié)構(gòu)，在不損失材料的耐熱性和模量的前提下成功改善了聚芳醚腈的溶解性能。主鏈上的羧基側(cè)基實(shí)現(xiàn)了聚芳醚腈的功能化。將羧基轉(zhuǎn)化為羧酸鈉鹽，得到的聚芳醚腈可以作為吸附劑吸附水溶液中的重金屬離子?；谙⊥猎氐挠H氧性，用羧基與稀土離子配位，可以得到熒光性能優(yōu)異的稀土配

2、位聚合物材料。具體內(nèi)容包括:
　　(1)采用溶液親核縮聚反應(yīng)，用2,6-二氟苯腈和三種含有不同烷基取代基且含羧基官能團(tuán)的雙酚單體聚合得到可溶性聚芳醚腈，其數(shù)均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)分別為34.8-12.3 kg/mol和52.3-40.2 kg/mol。根據(jù)XRD測(cè)試結(jié)果，所有聚合物都為無(wú)定形結(jié)構(gòu)。溶解性測(cè)試表明，聚合物可以常溫溶解在DMSO，DMF，THF等溶劑中。DSC和TGA測(cè)試得到所有聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度均高于

3、217度，熱失重5％溫度均高于380度。力學(xué)性能拉伸測(cè)試表明聚合物薄膜具有優(yōu)異的機(jī)械性能，最大拉伸強(qiáng)度為55-90MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為6.6-14.8％，楊氏模量為1.28-1.69GPa。
　　(2)用氫氧化鈉將羧基轉(zhuǎn)化為鈉鹽形式，得到的聚芳醚腈可以作為吸附劑來(lái)吸附銅和鉛離子，研究其對(duì)水溶液中的重金屬離子的吸附行為?？疾炝巳芤簆H，吸附時(shí)間，溶液濃度，溫度等因素對(duì)吸附量的影響。結(jié)果表明，對(duì)銅和鉛離子的最大吸附量分別為61.35和

4、175.4 mg/g，適宜的溶液pH范圍為4-7。動(dòng)力學(xué)研究表明吸附過(guò)程遵循二階動(dòng)力學(xué)模型。等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以很好的用Langmuir， Freundlich，和Dubinin-Radushkevich模型來(lái)擬合。熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明吸附過(guò)程為自發(fā)吸熱過(guò)程。洗脫實(shí)驗(yàn)證明了該吸附劑可以很好的重復(fù)利用，因此該吸附材料在重金屬處理領(lǐng)域有巨大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　(3)以聚芳醚腈作為大分子配體，1，10-鄰菲羅啉(Phen)作為小分子配體，選