聚丙烯無(wú)紡布表面親疏水位點(diǎn)的構(gòu)建及其吸附性能研究.pdf

1、本研究采用輻照接枝的方式將甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)單體引入聚丙烯非織造布表面，并通過(guò)與正辛胺開(kāi)環(huán)反應(yīng)制備出一種具有親疏水位點(diǎn)的雙親性非織造布（PP-g-GMA-OA）。系統(tǒng)研究了該非織造布對(duì)鄰苯二甲酸酯(DBP和DEHP)和雙酚A(BPA)等內(nèi)分泌干擾物(EDCs)的吸附性能和吸附行為。通過(guò)紅外(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、接觸角(CA)以及激光共聚焦掃描顯微鏡(CLSM)等方式，探究了PP-

2、g-GMA-OA非織造布的表面官能團(tuán)、元素組成、表面形貌、表面能和內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。此外本研究還構(gòu)建了一種疏水性的對(duì)比結(jié)構(gòu)（PP-g-LMA），通過(guò)對(duì)兩者吸附性能、吸附動(dòng)力學(xué)、吸附作用力、吸附過(guò)程活化能等方面的對(duì)比，量化親疏水位點(diǎn)對(duì)于吸附行為的影響。
　　采用紅外光譜分析和計(jì)算微分吸附焓的方法，檢測(cè)氫鍵作用和疏水作用力作用的存在，提出氫鍵作用與疏水作用的協(xié)同吸附過(guò)程，探究?jī)煞N作用力的協(xié)同吸附效應(yīng)。通過(guò)對(duì)比性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改變?nèi)軇w系，建立

3、方程量化氫鍵作用與疏水作用的參與度，結(jié)果表明疏水作用力是主要作用力，氫鍵作用輔助參與吸附。從吸附過(guò)程能量的角度提出氫鍵吸附優(yōu)先性原則，即吸附質(zhì)優(yōu)先占據(jù)能量較高的氫鍵吸附位點(diǎn)，然后再占據(jù)能量相對(duì)較低的疏水作用位點(diǎn)。設(shè)計(jì)聚丙烯微粒接枝實(shí)驗(yàn)，采用粒徑測(cè)試，將接枝構(gòu)型與吸附行為相結(jié)合，認(rèn)為接枝層具有收縮性構(gòu)型和舒張型構(gòu)型兩種構(gòu)型，相比于收縮型構(gòu)型，舒張型構(gòu)型能夠提供更多的吸附空間和吸附位點(diǎn)，因此更有利于吸附。
　　將污染體系擴(kuò)展到油水乳液

4、，提出關(guān)于吸油材料構(gòu)建的兩個(gè)悖論，認(rèn)為強(qiáng)疏水性與高孔隙率等吸油材料的構(gòu)建方式忽視了溢油事故的實(shí)際情況。因此本研提出了雙親性改性和構(gòu)建貫穿通道的方法，成功地解決了常規(guī)吸附法無(wú)法清除油水乳液污染的問(wèn)題。
　　最后本研究采用紫外輻照交聯(lián)法在聚丙烯吸油氈表面構(gòu)建高分子單向擴(kuò)散層（PP-g-LA-co-EGDMA吸油氈），解決了常規(guī)纖維型吸油材料吸附量低，保油性能差的問(wèn)題。當(dāng)發(fā)生飽和吸附時(shí)，交聯(lián)層溶脹不僅增加吸油容量，而且交聯(lián)層內(nèi)部的三維網(wǎng)