以高內(nèi)相乳液為模板制備多孔聚合物材料用于染料廢水處理
發(fā)布時(shí)間:2021-06-12 01:50
高內(nèi)相乳液(high internal phase emulsion,HIPE)又稱為超濃乳液,是指分散相體積分?jǐn)?shù)在74.05%以上的一類(lèi)乳液,利用高內(nèi)相乳液可以簡(jiǎn)單且高效地制備出聚合物多孔材料。本論文主要通過(guò)正相高內(nèi)相乳液模板法制備丙烯酸基多孔高分子材料,這種高分子材料不僅具有高吸水性的聚合物網(wǎng)絡(luò),而且其孔洞結(jié)構(gòu)增加了其溶脹和吸附的速率,使材料可以迅速地吸附水溶液中的各種污染物(如農(nóng)藥、染料、金屬離子等),這也使得它在農(nóng)業(yè)、環(huán)境、醫(yī)療、食品等領(lǐng)域有更多更好的應(yīng)用;谏鲜鰞(yōu)點(diǎn),開(kāi)展了以下工作:1、制備以丙烯酸為反應(yīng)單體的正相高內(nèi)相乳液,利用氧化還原引發(fā),合成以丙烯酸為主體的聚合物多孔材料。使用掃描電鏡觀察其孔洞結(jié)構(gòu),并測(cè)試其吸水和吸附亞甲基藍(lán)染料的能力;此外,通過(guò)改變體系的內(nèi)相體積、單體配比、表面活性劑類(lèi)型、交聯(lián)劑比例等條件,合成一系列聚合物,探究這些反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能的影響。由于正相高內(nèi)相乳液的外相是水,而水的流動(dòng)性比一般的油類(lèi)物質(zhì)要強(qiáng),所以會(huì)導(dǎo)致正相高內(nèi)相乳液的熱穩(wěn)定性較差,本論文使用了過(guò)硫酸銨和四甲基乙二胺(TEMED)來(lái)氧化還原引發(fā)聚合,這可以使聚合溫度由一般的70℃到...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1高內(nèi)相乳液模板法的基本原理:⑷內(nèi)相體積在0%?50%;?(b)內(nèi)相體積74.05%,??內(nèi)相液滴呈現(xiàn)六方最密堆積;(c)內(nèi)相體積大于74.05?%,制得高內(nèi)相乳液;(d)高內(nèi)相乳??液聚合后形成多孔材料[9]??
化學(xué)法制備丙烯酸基多孔聚合物材料???得到的HIPE封裝到玻璃模具中,并在50°C的條件下聚合24?h。從模具中取出??制備好的聚合物樣品,用乙醇萃。玻?h,再用蒸餾水洗滌3到5次,最后在501??烘箱中干燥至恒重。具體的實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)表2.1。??加入表面活性劑,??在機(jī)械攪拌的條件_______??_酸、麵,下’緩慢滴加中苯??胺、水'?裒氧化?到If:相咼內(nèi)??鈉等?丨,w?m?....侃液。??/L?用環(huán)己烷、煤油等??外相?替代??圖2.2制備正相高內(nèi)相乳液的一般步驟??Figure?2.2?General?steps?of?preparing?OAV?high?internal?phase?emulsion.??表2.1不同條件下制備丙烯酸基多孔聚合物的配方??Table?2.1?Preparation?of?acrylic?based?porous?polymer?materials?under?different?conditions.??樣品內(nèi)相體T?%?Y獻(xiàn)?外相質(zhì)量(g)??^?Tween?20?X-405??編號(hào)?積(mL)?AA?AM?MBA?H20?NaOH??CT-1?20?1?0?1.8?0.2?0.05?3?1??CT-2?25?1?0?1.8?0.2?0.05?3?1??CT-3?30?1?0?1.8?0.2?0.05?3?1??CT-4?25?1?0?2?0?0.05?3?1.11??CT-5?25?1?0?1.5?0.5?0.05?3?0.83??CT-6?25?1?0?0
?第二章化學(xué)法制備丙烯酸基多孔聚合物材料????2.5-1?—???2.0-?y??gL5-?Z??c?,??|?.?,’??_D?y??-???,??0.5?-?Z??0.0?-"??I?'?I?1?I?1?I?'?I?1?I?1?I?1??0?2?4?6?.?8?10?12?14??Concentration?of?MB(mg/L)??圖2.4?MB在去離子水中的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線??Figure?2.4?Standard?working?curve?of?MB?in?deionized?water.??圖2.4是MB在去離子水中不同濃度下664?nm處吸收的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,經(jīng)??擬合,y?=?0.02966?+?0.17988x,其中x為MB的濃度,y為664nm處吸收峰的峰??高;R2為0.99882,說(shuō)明線性擬合度比較好。將吸附后取樣的MB溶液稀釋到0?12??mg/L的范圍內(nèi),然后通過(guò)測(cè)定664nm處吸收峰的峰高,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的擬??合公式計(jì)算出MB溶液的濃度。??溶脹測(cè)量??將多孔聚合物樣品(0.10g)放入稱好的茶包中,浸泡在100mL蒸餾水中,室??溫浸泡1小時(shí)。將溶脹的凝膠從水中取出,掛起,直到?jīng)]有水滴流出(約1分鐘)。??然后稱量袋子的總重量,以確定溶脹后樣品的重量。溶脹比按下式計(jì)算:??溶脹比(g/g)?=?(Ws-Wd)/Wd??其中,wjawd分別為溶脹后樣品的重量和干燥樣品的重量。所以,溶脹比??是用每克樣品含多少克水來(lái)計(jì)算的。??2.3結(jié)果與討論??2.3_1?Tween?20穩(wěn)定的丙烯酸基正相高內(nèi)相乳液??2.3.1.1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]染料工業(yè)廢水治理技術(shù)[J]. 宇秉勇,周寧,劉艷,孫蘭梅,劉濤,孫宇明,張?jiān)? 染料與染色. 2018(02)
[2]超濃乳液及其應(yīng)用[J]. 陳敏,張洪濤,呂睿. 膠體與聚合物. 2003(01)
[3]超濃乳液的形成、性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 操建華,張洪濤,楊應(yīng)奎. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(01)
[4]超濃乳液聚合研究的進(jìn)展[J]. 張洪濤,林柳蘭,尹朝輝. 精細(xì)石油化工. 1998(04)
本文編號(hào):3225707
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1高內(nèi)相乳液模板法的基本原理:⑷內(nèi)相體積在0%?50%;?(b)內(nèi)相體積74.05%,??內(nèi)相液滴呈現(xiàn)六方最密堆積;(c)內(nèi)相體積大于74.05?%,制得高內(nèi)相乳液;(d)高內(nèi)相乳??液聚合后形成多孔材料[9]??
化學(xué)法制備丙烯酸基多孔聚合物材料???得到的HIPE封裝到玻璃模具中,并在50°C的條件下聚合24?h。從模具中取出??制備好的聚合物樣品,用乙醇萃。玻?h,再用蒸餾水洗滌3到5次,最后在501??烘箱中干燥至恒重。具體的實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)表2.1。??加入表面活性劑,??在機(jī)械攪拌的條件_______??_酸、麵,下’緩慢滴加中苯??胺、水'?裒氧化?到If:相咼內(nèi)??鈉等?丨,w?m?....侃液。??/L?用環(huán)己烷、煤油等??外相?替代??圖2.2制備正相高內(nèi)相乳液的一般步驟??Figure?2.2?General?steps?of?preparing?OAV?high?internal?phase?emulsion.??表2.1不同條件下制備丙烯酸基多孔聚合物的配方??Table?2.1?Preparation?of?acrylic?based?porous?polymer?materials?under?different?conditions.??樣品內(nèi)相體T?%?Y獻(xiàn)?外相質(zhì)量(g)??^?Tween?20?X-405??編號(hào)?積(mL)?AA?AM?MBA?H20?NaOH??CT-1?20?1?0?1.8?0.2?0.05?3?1??CT-2?25?1?0?1.8?0.2?0.05?3?1??CT-3?30?1?0?1.8?0.2?0.05?3?1??CT-4?25?1?0?2?0?0.05?3?1.11??CT-5?25?1?0?1.5?0.5?0.05?3?0.83??CT-6?25?1?0?0
?第二章化學(xué)法制備丙烯酸基多孔聚合物材料????2.5-1?—???2.0-?y??gL5-?Z??c?,??|?.?,’??_D?y??-???,??0.5?-?Z??0.0?-"??I?'?I?1?I?1?I?'?I?1?I?1?I?1??0?2?4?6?.?8?10?12?14??Concentration?of?MB(mg/L)??圖2.4?MB在去離子水中的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線??Figure?2.4?Standard?working?curve?of?MB?in?deionized?water.??圖2.4是MB在去離子水中不同濃度下664?nm處吸收的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,經(jīng)??擬合,y?=?0.02966?+?0.17988x,其中x為MB的濃度,y為664nm處吸收峰的峰??高;R2為0.99882,說(shuō)明線性擬合度比較好。將吸附后取樣的MB溶液稀釋到0?12??mg/L的范圍內(nèi),然后通過(guò)測(cè)定664nm處吸收峰的峰高,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的擬??合公式計(jì)算出MB溶液的濃度。??溶脹測(cè)量??將多孔聚合物樣品(0.10g)放入稱好的茶包中,浸泡在100mL蒸餾水中,室??溫浸泡1小時(shí)。將溶脹的凝膠從水中取出,掛起,直到?jīng)]有水滴流出(約1分鐘)。??然后稱量袋子的總重量,以確定溶脹后樣品的重量。溶脹比按下式計(jì)算:??溶脹比(g/g)?=?(Ws-Wd)/Wd??其中,wjawd分別為溶脹后樣品的重量和干燥樣品的重量。所以,溶脹比??是用每克樣品含多少克水來(lái)計(jì)算的。??2.3結(jié)果與討論??2.3_1?Tween?20穩(wěn)定的丙烯酸基正相高內(nèi)相乳液??2.3.1.1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]染料工業(yè)廢水治理技術(shù)[J]. 宇秉勇,周寧,劉艷,孫蘭梅,劉濤,孫宇明,張?jiān)? 染料與染色. 2018(02)
[2]超濃乳液及其應(yīng)用[J]. 陳敏,張洪濤,呂睿. 膠體與聚合物. 2003(01)
[3]超濃乳液的形成、性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 操建華,張洪濤,楊應(yīng)奎. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(01)
[4]超濃乳液聚合研究的進(jìn)展[J]. 張洪濤,林柳蘭,尹朝輝. 精細(xì)石油化工. 1998(04)
本文編號(hào):3225707
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