聚苯乙烯树脂吸附性能的应用研究进展

随着工业与科技的迅速发展,聚苯乙烯树脂因其价廉易得而在各个领域得到广泛关注和应用,已经成为了获得最多科学贡献的聚合物材料.近年来聚苯乙烯树脂有了很多新的应用,笔者综述了聚苯乙烯树脂吸附性能的应用研究进展.     

大孔超高交联聚苯乙烯树脂的硝化修饰及吸附性能研究

用大孔超高交联聚苯乙烯树脂(简称HPS树脂)进行硝化反应,得到了硝化修饰的大孔超高交联聚苯乙烯树脂(简称HPS-NO_2树脂)。红外分析、元素分析测定了HPS-NO_2树脂的硝化程度;通过交换量测定确定了HPS-NO_2树脂因氧化反应引入羧基的量。采用氮气吸-脱附法测定了HPS、HPS-NO_2树脂的比表面积和孔结构参数。并考察了HPS、HPS-NO_2树脂对水溶剂、环己烷溶剂中苯酚和苯胺吸附机理及性能。     

一种新型的聚苯乙烯二乙醇胺树脂对铜离子的吸附性能

用氯乙酰化聚苯乙烯树脂(PS-Acyl-Cl)取代常用的原料氯甲基化聚苯乙烯(PS-CH2-Cl)树脂,固载二乙醇胺(DEA)得到一新型的聚苯乙烯二乙醇胺(PS-Acyl-DEA)树脂. 用这种PS-Acyl-DEA树脂对铜离子进行吸附,并研究了其吸附动力学和吸附等温线. 结果发现,树脂对铜离子的吸附量随DEA担载量的增加而增加,对铜离子的最大吸附量可达3.79 mmol/g,且在pH 5.6~10.5范围内树脂对铜离子均有稳定的吸附量,树脂的吸附率达到93.8%.     

聚苯乙烯酚醛吸附树脂的合成及对水中苯酚的吸附性能

用氯甲基化聚苯乙烯分别与2-萘酚和S-联萘酚反应,制成了以聚苯乙烯为基质的酚羟基修饰的PS-N树脂和PS-SD树脂,用静态和动态方法研究了PS-N树脂和PS-SD树脂的吸附行为,研究发现:两种树脂对苯酚的吸附都为放热吸附,主要为氢键吸附。与PS-N树脂相比,PS-SD树脂具有更大的比表面积,对苯酚的吸附量明显大于PS-N树脂,有更好的应用前景。     

废旧聚苯乙烯合成溴代聚苯乙烯研究

用废旧聚苯乙烯(PS)，以二氯甲烷为溶剂，还原铁粉为催化剂合成了阻燃剂溴代聚苯乙烯(BPS)。并用FT—IR，TG，DSC对产物的结构与性能进行了研究。实验结果表明聚苯乙烯的苯环发生了二溴代或三溴代，合成溴代聚苯乙烯的最佳条件是40～60℃，以还原铁粉为催化剂用量为5phr，聚苯乙烯的质量浓度为5％～8％，含溴可达60％以上。     

聚苯乙烯系-L-谷氨酸树脂的合成及对水中苯胺的吸附性能

氯甲基化聚苯乙烯与L-谷氨酸(L-Glu)反应合成了聚苯乙烯系-L-谷氯酸树酯,并测定了红外光谱、残余氯含量、比表面积;结果表明,聚苯乙烯-谷氨酸螯合树脂残余氯含量低,反应完全。并研究了该树脂在不同温度下对苯胺的吸附性能,利用热力学函数关系计算得到了吸附焓、自由能和熵。研究表明其对苯胺有较好的吸附性能。     

聚苯乙烯树脂吸附水中磺基水杨酸的研究

研究了两种聚苯乙烯树脂对水中磺基水杨酸的吸附行为，同时探讨了氨基修饰聚苯乙烯树脂的吸附动力学特性。结果表明，在所研究的磺基水杨酸浓度范围内，Langmuir和Freundich吸附等温方程都能很好地描述吸附平衡数据。采用氨基修饰制备的NDA-900树脂具有较大的吸附容量和较快的吸附速率，     

新型多胺型聚苯乙烯树脂的合成及性能研究

以聚苯乙烯树脂为起始原料,经乙酰化后与三乙烯四胺进行缩合反应,合成了一种含有三乙烯四胺功能基的多胺型聚苯乙烯树脂。考察了溶剂、催化剂、物料比、时间和温度对树脂合成的影响,研究了树脂的稳定性及其对4-硝基苯酚的吸附性能。结果表明,以偏三甲苯为溶剂、对甲苯磺酸为催化剂,在160℃下反应20 h,制得的多胺型聚苯乙烯树脂的全交换容量为4.35 mmol/g,树脂对4-硝基苯酚的平衡吸附量为192.43 mg/g。     

新型Gly-DPS树脂的合成及其对黄芩苷的吸附性能

以聚苯乙烯为母体,通过硝化、氨基化、引入功能基等反应合成了具有氨基酸型功能基团大孔吸附树脂(Gly-DPS);研究了该树脂对黄芩苷的静态吸附、脱附、动态吸附、吸附动力学过程。结果表明,在体系pH为5.5,温度为25℃的条件下,树脂对黄芩苷的静态吸附量和动态吸附量分别为142.1 mg/g、49.4 mg/g。使用pH为8、70%乙醇水溶液作为洗脱剂,洗脱率可达94.3%。     

聚苯乙烯多羟基吸附树脂的合成及对硼酸的吸附性能

以氯甲基化聚苯乙烯微球(Cl-PS-PVB)为原料,与二乙烯三胺反应得到聚二乙烯三胺树脂(KAS树脂),KAS树脂再与环氧丙醇反应得到含聚苯乙烯多羟基吸附树脂(KBS树脂)。测定了树脂的氯含量、含水量、红外光谱、弱碱交换量以确定树脂的结构,测定了树脂的比表面积和孔结构参数。通过静态吸附、动态吸附、动态脱附研究了KBS树脂对硼酸溶液的吸附及脱附性能。实验结果表明树脂对硼酸的最大吸附量达到25.09 mg·g~(-1),用1 mol·L~(-1)盐酸做洗脱剂,洗脱率高达90.42%。     

聚苯乙烯硫代氨基脲螯合树脂的制备及其对重金属离子的吸附性能研究

以苯乙烯为单体采用分散聚合法合成聚苯乙烯微球,1,4-二氯甲氧基丁烷与聚苯乙烯反应得到氯甲基化聚苯乙烯,用氯甲基化聚苯乙烯与硫代氨基脲反应得到的聚苯乙烯硫代氨基脲螯合树脂。采用红外光谱法、扫描电镜、X射线光电子能谱对其结构及元素组成进行分析。考察了聚苯乙烯硫代氨基脲螯合树脂对Ag+、Cu2+、Pb2+和Cr3+重金属离子的吸附性能。聚苯乙烯硫代氨基脲螯合树脂对Ag+、Cu2+、Pb2+和Cr3+的吸附容量分别为16.38 mg/g、15.25 mg/g、13.69 mg/g和13.12 mg/g。     

聚苯乙烯三聚氯氰功能化树脂的制备

聚苯乙烯乙二胺树脂(PS-EDA-NH2)和三聚氯氰进行取代反应,制备得到聚苯乙烯三聚氯氰树脂(PS-EDA-C3N3Cl2)。通过优化溶胀时间、反应时间、温度、缚酸剂和pH等反应条件,得出最优反应条件为:聚苯乙烯乙二胺树脂与三聚氯氰的摩尔比为1:1.2,反应时间2h,温度0～5℃,缚酸剂为Na2CO3,聚苯乙烯乙二胺树脂与缚酸剂的摩尔比为1:1,在反应30min后,先控制反应体系pH为弱酸性(pH=3～4),再控制pH为中性(pH=6～7)。反应增重率为27.5%,胺基转化率为61.1%,表面有活性的氯原子达123.2%。制备的三聚氯氰树脂可以作为一个活性中间体,进一步衍生化制备多种功能介质。     

8羟-基喹哪啶新型树脂的合成及其对Cu~(2+)的吸附性能研究

以交联聚苯乙烯树脂为原料,经硝化、还原、重氮化和偶联反应,合成了含8-羟基喹哪啶功能基的新型螯合树脂(PS-HQD)。研究了新螯合树脂对铜离子的吸附性能。实验结果表明,在pH 6.0时,静态饱和吸附容量为25.72 mg/g树脂。一次洗脱回收率达95.42%。吸附过程符合Langmu ir和Freund lich模型。