低共熔溶劑(DES)中的聚合物合成與加工正在吸引越來越多的研究關(guān)注。由于大多數(shù)聚合物在DES中溶解度很低甚至不溶,因此尋找良好互溶的聚合物-DES配對或基于聚合物的低共熔溶劑體系具有重要意義。經(jīng)過大量篩選,本論文研究首次發(fā)現(xiàn)PEG/ZnCl_2/EG、Boltorn/PEG和PEI/EG等三個具有良好互溶度的聚合物-DES體系或基于聚合物的DES體系。通過對上述體系的熱力學(xué)及動力學(xué)性質(zhì)的測定與相關(guān)測試探究了各個體系內(nèi)的分子間相互作用。研究表明:對這三個體系,溫度升高導(dǎo)致密度和粘度降低而電導(dǎo)率增加,這是由分子熱運(yùn)動的增強(qiáng)和氫鍵的弱化導(dǎo)致的。(1)PEG/ZnCl_2/EG:ZnCl_2/EG摩爾比增加,密度和粘度增加而電導(dǎo)率降低。隨著PEG分子量的增加,粘度和表面張力增加,而密度和電導(dǎo)率呈下降-增加和增加-減少的趨勢。電導(dǎo)率和粘度對PEG濃度的敏感性分析表明,在低溫下[ZnCl(EG)]~+比[ZnCl(EG)_2]~+締合能力更強(qiáng),后者在高溫下變得更強(qiáng)。聚合物鏈“末端”效應(yīng)和聚合物鏈纏結(jié)效應(yīng)對抗氫鍵競爭結(jié)果決定了隨著PEG分子量增加溶液的密度“降低-增加”和電導(dǎo)率“增加-減少”的結(jié)果。隨著ZnCl_2與EG的摩爾比增加,E_η和E_κ增加,V_0在0.61-0.66cm~3/g范圍內(nèi)并且隨PEG濃度增加。(2)Boltorn/PEG:Boltorn在PEG中的溶解度隨溫度增加。(1)PEG相同時,溶解度H20﹤H30﹤H40;(2)Boltorn相同時,Boltorn在PEG中的溶解度隨PEG分子量增加而降低。Boltorn/PEG分子間氫鍵強(qiáng)度隨Boltorn濃度增加。此外,Boltorn在PEG200中粒徑大小是H20H30H40,但溫度高于323.15K時,H40對溫度的敏感造成粒徑較大。對H40/PEG200隨著H40的增加,b_ρ減小、E_η和E_κ活化能增加。Boltorn/PEG的V_0在0.86-0.89cm~3/g的范圍內(nèi)且V_0隨H40濃度而增加。(3)PEI/EG:支化PEI和EG任意比互溶,而線性PEI溶解度很低,PEI濃度增加造成氫鍵增強(qiáng)使紫外吸收峰發(fā)生偏移。PEI在EG中的粒徑隨溫度增加且PEI在EG、水和乙醇中的粒徑是乙醇水乙二醇。濃度相同時,PEI分子量的增加引起密度、粘度和電導(dǎo)率的降低。由關(guān)聯(lián)得到的b_ρ、E_η、E_κ和V_0的值分別在0.88-2.85E-04kg/m~3/K、23.82-48.82、1.72-11.66kJ/mol和0.88-0.98cm~3/g的范圍內(nèi)。PEI/EG是一種新型綠色的CO_2吸收劑,在常溫常壓下吸收CO_2高達(dá)1.31mol/kg,研究結(jié)果表明低的密度、粘度和表面張力有利于CO_2吸收。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ413
【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 低共熔溶劑
    1.2 低共熔溶劑的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
        1.2.1 低共熔溶劑的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 低共熔溶劑的應(yīng)用
    1.3 高分子聚合物
        1.3.1 高聚物的溶解機(jī)理
        1.3.2 聚乙二醇簡介
        1.3.3 聚乙烯亞胺
        1.3.4 超支化聚酯（Boltorn）
    1.4 DES性質(zhì)的表征
        1.4.1 DES與高聚物-DES體系的相行為
        1.4.2 密度、粘度、導(dǎo)電性和表面張力
        1.4.3 孔洞理論
    1.5 本論文研究
        1.5.1 本論文研究目的與意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 PEG/ZnCl2/EG溶液的密度、表觀粘度、電導(dǎo)率、表面張力和分子間相互作用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗部分
        2.2.1 實(shí)驗試劑和實(shí)驗設(shè)備
        2.2.2 實(shí)驗過程
        2.2.3 DSC測試
        2.2.4 FT-IR測試
2/EG溶液溶液的熱力學(xué)和動力學(xué)性質(zhì)'>        2.2.5 PEG/ZnCl₂/EG溶液溶液的熱力學(xué)和動力學(xué)性質(zhì)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 聚乙二醇溶解度
        2.3.2 DSC測試
        2.3.3 FTIR測試
        2.3.4 密度、表觀粘度、電導(dǎo)率和表面張力
    2.4 相關(guān)性
        2.4.1 密度、粘度和電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性
        2.4.2 粘度與密度的關(guān)聯(lián)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 Boltorn/PEG溶液的密度、表觀粘度、電導(dǎo)率、表面張力和分子間相互作用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗部分
        3.2.1 實(shí)驗試劑和儀器設(shè)備
        3.2.2 實(shí)驗過程
        3.2.3 DSC測試
        3.2.4 FT-IR測試
        3.2.5 UV測試
        3.2.6 粒度測試
        3.2.7 Boltorn/PEG溶液的熱力學(xué)和動力學(xué)性質(zhì)
    3.3 實(shí)驗結(jié)果與討論
        3.3.1 溶解度測試
        3.3.2 DSC測試
        3.3.3 FT-IR測試
        3.3.4 UV測試
        3.3.5 粒度測試
        3.3.6 熱力學(xué)及動力學(xué)
        3.3.7 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 PEI/EG溶液密度、粘度、電導(dǎo)率以及分子間相互作用及應(yīng)用的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗部分
        4.2.1 實(shí)驗試劑和實(shí)驗設(shè)備
        4.2.2 PEI/EG溶液的制備
        4.2.3 DSC測試
        4.2.4 FT-IR測試
        4.2.5 UV測試
        4.2.6 粒度測試
        4.2.7 PEI/EG溶液的熱力學(xué)和動力學(xué)性質(zhì)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 DSC測試
        4.3.2 UV測試
        4.3.3 FT-IR測試
        4.3.4 粒度測試
        4.3.5 互溶度、密度、表觀粘度、電導(dǎo)率
    4.4 相關(guān)性
        4.4.1 密度、粘度和電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性
        4.4.2 密度與粘度的關(guān)聯(lián)
    4.5 PEI/EG溶液在吸收二氧化碳方面的應(yīng)用
        4.5.1 配制PEI/EG溶液
2的溶解度'>        4.5.2 測定PEI/EG低共熔溶劑對 CO₂的溶解度
        4.5.3 二氧化碳在PEI/EG溶液中的溶解度
        4.5.4 二氧化碳吸收效果對比
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)活動及發(fā)表論文情況

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 何志強(qiáng);鄢浩;王騎虎;余興露;吳凱;徐毅;;溫度對氯化膽堿/多元醇型低共熔溶劑物性的影響[J];上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年03期

2 胡粉娥;魏生賢;時有明;李棟玉;;水的表面張力系數(shù)與溫度的關(guān)系的對比研究[J];曲靖師范學(xué)院學(xué)報;2015年03期

3 張盈盈;陸小華;馮新;史以俊;吉曉燕;;膽堿類低共熔溶劑的物性及應(yīng)用[J];化學(xué)進(jìn)展;2013年06期

4 ;聚乙烯亞胺材料二氧化碳吸附率高[J];化學(xué)與生物工程;2012年03期

5 李濤;;多用途聚乙二醇產(chǎn)品的市場和應(yīng)用[J];石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì);2010年02期

6 朱英;聚乙二醇的應(yīng)用概況[J];浙江中醫(yī)學(xué)院學(xué)報;2004年02期

7 李天成,馮霞,李鑫鋼;二氧化碳處理技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J];化學(xué)工業(yè)與工程;2002年02期

8 劉兆濱，仲崇剛，董振鵬，顧鐵生，朱建民;聚乙二醇的生產(chǎn)與應(yīng)用[J];沈陽化工;1996年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張磊昌;超支化聚合物改性O(shè)MMT/HNBR納米復(fù)合材料制備及其性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 杜星;聚乙二醇廢水處理廠的設(shè)計[D];中國海洋大學(xué);2013年

本文編號：2878894