氮修饰木质素基超交联聚合物的制备及其放射性碘捕获

开发高效、低成本的放射性碘捕获材料对核能的安全利用和核废料处理具有重要意义。本文针对目前碘捕获材料吸附容量低、成本高等问题,以含有羟基、羧基等活性位点的木质素为基础原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为氮源,对氯甲基苯乙烯（VBC）为功能单体,通过自由基聚合接枝与Friedel-Crafts烷基化两步反应,原位构筑一系列氮修饰木质素基超交联聚合物（NLHCPs）,其比表面积最高可达715.8m²/g,且有较高的氮含量（3.95%~4.48%,原子分数）。分别研究了NLHCPs对碘蒸气和碘正己烷溶液的吸附性能,结果表明NLHCP-2的碘蒸气吸附容量最高,可达2.5g/g,吸附作用主要为化学吸附,碘分子在聚合物表面转变成聚碘阴离子的形式。而其对正己烷中碘的吸附等温线更符合Freundlich模型,吸附最大平衡容量可达230.8mg/g,动力学拟合表明其吸附速率主要受扩散过程控制。吸附碘蒸气后的材料,在乙醇中可快速脱附,具有良好循环使用性能。     

海泡石负载钴氧化物催化氧化解聚木质素磺酸钠

制备了改性海泡石负载钴基催化剂Co_xO/m-Sep,用于催化氧化解聚木质素磺酸钠。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、比表面积与孔隙分析仪（BET）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和X射线光电子能谱仪（XPS）对制备的催化剂进行表征,并研究了反应温度、反应时间、反应初始氧压对木质素磺酸钠催化氧化解聚效果的影响。结果表明,Co_xO/m-Sep体系中,在反应温度200 ℃,反应时间4 h,反应初始氧压1.0 MPa的条件下,木质素磺酸钠转化率可达91.7%,乙酸乙酯（EA）可溶性产物收率最高为16.1%,其中含有苯酚、苯甲酸和丁二酸二乙酯等化学品。     

氮氧共修饰木质素基多孔树脂的制备及其对染料的高效吸附

以从酸爆杨木中提取的有机溶剂木质素（OL）为原料,以对氯甲基苯乙烯（VBC）为单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂,通过悬浮聚合法合成了木质素基树脂球前体（B）,并在Lewis酸催化剂下进行Friedel-Crafts反应,以形成刚性的超交联网络结构,从而得到高比表面积、高氧含量的木质素基超交联树脂球（HB）。将吸附效果最好的HB与二乙烯三胺（DETA）进行胺化改性,得到氮氧共修饰木质素基多孔树脂（HAB）,并用于去除水体中罗丹明B (RhB)。结果表明,VBC添加量为2.0 g时,HAB对RhB有最佳的吸附性能,Langmuir模型拟合其最大平衡吸附容量为213.7 mg/g,动力学拟合表明其吸附速率主要受扩散过程控制,且在150 min内能达到吸附平衡,其吸附量随温度升高而升高,对RhB吸附是一个吸热过程。