AM/AMPS高吸水性树脂的超声制备与性能研究

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在不加引发剂和没有气氛保护的情况下,采用超声辐射聚合的方法制备了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚高吸水性树脂,借助FT-IR和AFM对树脂的分子结构及表面形态进行了表征,并通过单因素实验得到最佳反应条件下合成的树脂吸蒸馏水倍率和吸生理盐水倍率分别为l627及102倍.     

紫外光固化法合成St/AMPS/AM三元共聚高吸水性树脂

采用紫外固化法,以淀粉(St)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在不加引发剂和任何气氛保护下,合成出St/AMPS/AM/共聚高吸水性树脂,考察了反应条件对树脂吸水倍率的影响,并借助红外、偏光显微镜对树脂的分子结构及表面形态进行了表征。结果表明,在优化条件下合成的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率为2354g/g,吸盐率可达145g/g(0.1mol/L)。     

不加引发剂微波法合成高吸水性树脂的性能研究

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在不加引发剂和无氮气保护的条件下,利用微波辐射技术合成淀粉/丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚高吸水性树脂,研究了树脂的吸水动力学及保水性能;并对其结构、热稳定性及表面形态进行了表征分析,对其反应机理进行了初步探讨.结果表明,无引发剂下微波辐射聚合可以简化合成工艺,同时提高树脂的吸水速率.     

GG/AM/AMPS高吸水性树脂的合成及其性能分析

在没有任何保护气的环境下,用瓜尔胶(GG)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,使用水溶液热聚合法合成GG/AM/AMPS高吸水性树脂。采用正交实验法研究了反应条件对树脂吸水率的影响,在最优条件下对树脂的性能进行探究,并对其结构进行表征分析。实验结果表明,当单体摩尔比为n(AM)∶n(AMPS)=1∶1,pH=8,ω(NMBA)=0.08%,ω(KPS)=0.5%,ω(GG)=3.6%时,合成GG/AM/AMPS高吸水性树脂的吸水率达2752g/g。     

紫外辐射合成CTs/AMPS/MA可降解型高吸水树脂

以壳聚糖(CTs)﹑马来酸酐(MA)﹑2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用紫外光固化的方法合成CTs/AMPS/MA三元共聚高吸水树脂。研究了反应条件对树脂吸水性能的影响,结果表明,当固含量为15.87%,nAMPS∶nMA=14∶1,ω(CTs)=2%,ω(NMBA)=2.5%,ω(APS)=0.3%,pH=3,固化时间为5min时可得到具有较好吸水性的高吸水树脂,在蒸馏水中的最大吸水率为555g/g。采用FT-IR和TGA对树脂结构及热稳定性进行表征,并对其吸水速率及动力学进行分析,反吸液能力测定表明制备的树脂具有一定的降解性。     

微波辐射凹凸棒接枝AMPS/AM高吸水树脂的制备和表征

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射方法制备了凹凸棒(APT)接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)耐盐性高吸水性树脂。探讨了单体配比、微波功率(P)、中和度(N)、APT用量、NMBA用量和KPS用量对待测液体吸水倍率的影响,用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对高吸水性树脂进行了表征。实验结果表明,在最佳合成条件(n(AM)∶n(AMPS)=4.5∶1,P=390W,N=75%,w(NMBA)=0.08%,w(KPS)=0.6%,w(APT)=7.5%)下树脂在去离子水中的吸水倍率为1460 g/g,吸生理盐水倍率为114 g/g,树脂具有较强的耐盐性能;红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)表征显示,凹凸棒和有机单体之间发生了接枝共聚反应,其反应仅在凹凸棒的表面进行,单体并没有插入到凹凸棒的层间。     

三元共聚高吸水树脂的简易合成

在没有氮气保护和引发剂作用下,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用静置热聚合法成功合成了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)/壳聚糖(CTS)三元共聚高吸水树脂。同时研究了反应条件对树脂吸水倍率的影响,并借助FT-IR对树脂的分子结构进行了分析。实验结果表明,所合成的树脂最佳反应条件为:n(AM)∶n(AMPS)=3∶1,ω(CTS)=2%,ω(NMBA)=0.05%,pH=1.5,固含量为15%。在此条件下合成的高吸水树脂室温下最大吸蒸馏水倍率为1302g/g。     

紫外辐射法制备AM/MA/AMPS/KF四元共聚吸附树脂及性能研究

以N,N,-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在无氮气保护和不添加任何引发剂条件下,采用紫外辐照法合成魔芋粉(KF)/丙烯酰胺(AM)/马来酸酐(MA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚吸附树脂,研究了单体摩尔比、pH、交联剂用量、魔芋粉含量对树脂吸附亚甲基蓝的影响,并借助FT-IR、TG对树脂的结构、热稳定性进行了研究。实验表明:在优化条件下,n(AMPS)∶n(AM)∶n(MA)=2.5∶0.5∶0.4;w(KF)=2.5%,pH=3,w(NMBA)=0.35%,tcuring=5min时合成的树脂对亚甲基蓝的吸附量为104.14mg/g。     

静置法合成AMPS/AA/AM/MA四元共聚高吸水树脂

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在没有引发剂和氮气保护的情况下,利用静置法制备以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、顺丁烯二酸酐(MA)为单体的四元共聚高吸水树脂,通过对反应条件优化,得到了最佳工艺条件:单体配比n(AMPS)∶n(AA)∶n(AM)∶n(MA)=1∶1∶1∶1,ω(NMBA)=0.03%,pH=2.2,在此条件下树脂吸蒸馏水倍率达到533倍。初步对树脂的吸液能力、耐热保水性、吸水速率、以及反复吸液性进行了研究,同时借助FT-IR、TG-DTG和显微镜对其结构、热稳定性及表面形态进行了表征。     

二元共聚高吸水性树脂PAMA的吸液与保水性能

采用溶液聚合方法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂合成了高吸水性树脂PAMA,并进行了吸液、保水性能研究。研究表明该树脂吸水倍率2451 g/g,吸生理盐水倍率119 g/g,对纯甲醇的吸液倍率(277 g/g);对吸液速率结果通过回归分析得吸蒸馏水时Qw=862.6t0.1855,吸生理盐水时Qs=52.0t0.1317。该吸水树脂具有优良的耐温保水性能和较好的热稳定性,且保水率与恒温时间呈线性关系,并能有效提高砂土的饱和含水量,可对砂土进行有效的改良。     

癸酸-棕榈酸/SiO_2相变储湿复合材料的制备与表征

以SiO2为载体,癸酸-棕榈酸为相变材料,采用溶胶-凝胶法制备了癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料,利用等温吸放湿法、步冷曲线法、FTIR、SEM、激光粒度分析仪(LPSA)、BET、TGA和DSC等对其进行性能测试和表征。结果表明:癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料的载体材料SiO2具有"笼"结构,其大量微孔形成三维空间网格结构既可以通过癸酸-棕榈酸与SiO2的物理嵌合方式包裹与束缚相变材料,又可以通过SiO2的亲水性能吸附水分子,具有良好的热湿性能。癸酸-棕榈酸/SiO2相变储湿复合材料表面光滑圆润无明显凹陷,颗粒粒径较小且均匀性较好(粒径为82.14nm、孔体积为0.010 7mL/g、孔比表面积为25.16m2/g、孔平均直径为26.63nm),属于纳米级有机相变芯材/无机基体复合材料;相变温度为19.88~23.13℃、相变潜热为38.55~42.56J/g,癸酸-棕榈酸的质量分数约为31.59%,满足人体舒适度的温度范围,适合在建筑领域中广泛应用。     

电化学制备石墨烯/纳米TiO2复合材料及光催化性能

在恒定直流下,采用高纯石墨棒为原料,混合无机酸溶液为电解液,采用一步电化学剥离法制备石墨烯（G）,所制备的G可稳定分散在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中。以钛酸丁脂和G为前驱物,采用溶胶-凝胶法在N₂氛围和高温加热下制备出G/nano TiO₂复合光催化材料;利用XRD、FTIR、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、XPS、SEM和TEM等技术对G和G/nano TiO₂复合材料进行了结构性能及微观形态表征。以3,5-二硝基水杨酸（DNS）为探针物,研究了在缺氧的水体中G/nano TiO₂不同投加量的光催化效率与DNS降解机制。结果表明：采用恒压一步电化学剥离法所制备的G层与层之间剥离程度良好,片层通透性较高,六碳环上生成的含氧活性基团较少,G共轭π键结构保持良好;所制备的G/nano TiO₂复合材料中TiO₂结晶良好,颗粒紧密结合,且被固定在有褶皱的G上;降解实验发现,G/nano TiO₂复合材料具有降解DNS良好性能,且投加量对其光催化活性有直接的影响;在缺氧状态下,DNS主要发生光催化还原反应,使苯环上的硝基还原成氨基,生成5-氨基水杨酸和苯三酚等中间产物,部分发生光催化氧化反应,生成CO₂和H₂O。     

Poly(vinyl alcohol)/poly(acrylic acid)/TiO2/graphene oxide nanocomposite hydrogels for pH-sensitive photocatalytic degradation of organic pollutants

Poly(vinyl alcohol)/poly(acrylic acid)/TiO₂/graphene oxide nanocomposite hydrogels were prepared using radical polymerization and condensation reaction for the photocatalytic treatment of waste water. Graphene oxide was used as an additive to improve the photocatalytic activity of poly(vinyl alcohol)/poly(acrylic acid)/TiO₂ nanocomposite hydrogels. Both TiO₂ and graphene oxide were immobilized in poly(vinyl alcohol)/poly(acrylic acid) hydrogel matrix for an easier recovery after the waste water treatment. The photocatalytic activity of poly(vinyl alcohol)/poly(acrylic acid)/TiO₂/graphene oxide nanocomposite hydrogels was evaluated on the base of the degradation of pollutants by using UV spectrometer. The improved removal of pollutants was due to the two-step mechanism based on the adsorption of pollutants by nanocomposite hydrogel and the effective decomposition of pollutants by TiO₂ and graphene oxide. The highest swelling of nanocomposite hydrogel was observed at pH 10 indicating that poly(vinyl alcohol)/poly(acrylic acid)/TiO₂/graphene oxide nanocomposite hydrogels were suitable as a promising system for the treatment of basic waste water.     

Synthesis of worm-like Ag2S nanocrystals in W/O reverse microemulsion

High-aspect-ratio of worm-like Ag₂S nanocrystal with length up to several micrometers and a diameter of 25-50 nm has been successfully prepared by a Triton X-100/cyclohexane/hexanol/water W/O reverse microemulsion in the presence of TAA (Thioacetamide) as a sulfur source and EDTA (ethylene diamine tetraacetic acid) as a chelating ligand. The products were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and UV-vis diffuse reflectance absorption spectra. The results indicate that the morphology and size of Ag₂S nanocrystal can be readily controlled by modulating the mole ratio of Ag⁺ to EDTA, the molar ratio of water to surfactant (ω₀), and the aging time.     

分散聚合法制备P(AM-AMPS)微凝胶及其性能研究

以2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-代)丙烷]二盐酸盐(VA-044)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis-A)为交联剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP K-30)为稳定剂,在乙醇/水混合介质中使丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)进行分散共聚,制备了一系列P(AM-AMPS)微凝胶。分别讨论了醇水体积比、稳定剂、AMPS和引发剂用量对微凝胶粒径的影响,实验结果表明所得微凝胶的粒径随着介质中水含量和引发剂用量的增大而增大,随稳定剂和AMPS用量的增大而减小。通过改变聚合反应条件,可以得到粒径在0.60～2.67μm的微凝胶,该微凝胶具有良好的溶胀性和一定的耐盐性能,为其作为油田堵水调剖剂提供了技术保证。采用差示扫描量热仪(DSC)考察了微凝胶的热性能,结果表明微凝胶的玻璃化转变温度随反应体系中AMPS用量的增大而提高。     

锶磁性固体酸S2O82-/ZrO2SrFe12O19催化剂的制备和表征

以具有优异磁学特性的锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)粒子为磁性基体, 负载固体酸制备锶磁性固体酸催化剂S₂O₈^2-/ZrO₂-SrFe₁₂O₁₉。利用XRD、 比表面积测试(BET)、 振动样品磁强计(VSM)、 IR等表征手段, 研究了磁性催化剂的表面性质和催化性能。结果表明: SrFe₁₂O₁₉的掺入提高了介稳的四方晶型t-ZrO₂的热稳定性; 固体酸的磁性能较好, 饱和磁化强度(M_s)在30.0 emu·g^-1左右, 矫顽力(H_c)大于3900 G, 有利于磁分离和重复使用; BET表面积为16.0 m²·g^-1, 平均孔径为8.16 nm, 属于介孔磁性材料; 以乌桕油与甲醇的酯交换为探针反应的研究表明, 该固体酸能在较短时间内有效发挥催化作用。     

基于手性功能单体的L-色氨酸分子印迹复合膜的研制及性能研究

以L-色氨酸为印迹分子,S-2-巯基丙酸为手性功能单体,分别制备了25个L-色氨酸分子印迹复合膜(MICM_1~25)及相应的非印迹复合膜(NICM_1~25)。采用扫描电镜(SEM)表征最优印迹复合膜(MICM₅)及相应的非印迹复合膜(NICM₅)的外观形态,通过等温吸附模型对印迹复合膜的吸附性能进行评价,并结合高效液相色谱法(HPLC法)分析MICM₅对外消旋体DL-色氨酸的手性拆分能力。结果表明:以聚四氟乙烯膜为支撑膜,印迹分子、功能单体和交联剂的摩尔比为1∶8∶90,甲醇∶水(1∶1,体积比)为致孔剂可制备出较优的分子印迹复合膜,其对外消旋体DL-色氨酸有较好的手性拆分能力,拆分因子达到2.41。相对于常用功能单体制备的L-色氨酸分子印迹复合膜,采用S-2-巯基丙酸为手性功能单体制备的L-色氨酸分子印迹复合膜具有更高的亲和性和更好的手性拆分能力。     

微胶囊Mg (OH)2的合成及其对乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的阻燃作用

用原位聚合方法合成了以微米Mg（OH）₂粒子为芯材、交联聚脲为壁材的微胶囊Mg（OH）₂（M-Mg（OH）₂）阻燃剂,并把M-Mg（OH）₂加入到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）中,研究了M-Mg（OH）₂对EVA的阻燃作用。采用FTIR、SEM、热分析和酸滴定方法研究了M-Mg（OH）₂的性质,用极限氧指数（LOI）和垂直燃烧方法（UL-94）研究了M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的阻燃性能以及酸腐蚀对M-Mg（OH）₂/EVA复合材料阻燃性能的影响。结果表明,采用原位聚合方法能够成功地在Mg（OH）₂粒子表面包覆交联聚脲壁材,得到M-Mg（OH）₂。与纯Mg（OH）₂相比,M-Mg（OH）₂的颗粒尺寸增大,热稳定性增加,在水中溶解度显著降低,在EVA基体中分散更加均匀。阻燃剂用量相同时,M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的LOI总是比Mg（OH）₂/EVA复合材料的数值稍大。阻燃剂与EVA质量比小于135∶100时,两种复合材料的垂直燃烧级别均为V-2级,阻燃剂与EVA质量比在135∶100~150∶100之间时,前者的燃烧级别为V-0级,而后者只能达到V-2级,阻燃剂与EVA质量比超过150∶100时,两种复合材料都能达到V-0级。M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的耐酸性比Mg（OH）₂/EVA大幅度提高,可以在酸性环境中使用。     

机械活化木薯淀粉接枝丙烯酸-丙烯酰胺制备高吸水性树脂的研究

以机械活化木薯淀粉和丙烯酸-丙烯酰胺为原料,以过硫酸铵-亚硫酸钠为引发剂,用水溶液聚合法制得淀粉基高吸水性树脂。最佳工艺条件为:淀粉1.00g,丙烯酸13.50mL,丙烯酰胺1.50g,去离子水25.00mL,引发剂质量比为过硫酸铵∶亚硫酸钠=3∶2,反应温度70℃,反应时间1h,中和度80%。在该条件下,所制得的样品的吸液率为:吸去离子水为2503g/g,吸0.9%NaCl盐水为324g/g。