辐射制备AA-AM型保水剂的性能研究

采用⁶⁰Coγ射线辐射引发聚合合成AA-AM（丙烯酸-丙烯酰胺）共聚型保水剂。对所制备的吸去离子水为2.414kg/g的保水剂的吸盐水（0.9%NaCl溶液）性能、吸人工尿液性能及反复吸水能力进行研究，实验考察了保水剂粒径对吸水速率、吸水率的影响。研究结果表明：AA-AM型保水剂具有优良的综合吸液性能，大粒径保水剂的吸水率和反复吸水能力皆比小粒径保水剂的大。     

魔芋粗粉辐照接枝及产物结构表征

用⁶⁰Coγ照射引发魔芋 丙烯酸接枝反应,制备接枝聚合物,以聚合物吸水倍数为标准优化反应物用量、干燥温度和方式等。采用FT-R、SEM技术对产物结构形貌进行表征。结果表明,最佳粗粉接枝工艺为：3g魔芋粉、21mL丙烯酸、12.9mL9.5mol/LNaOH、131mL水,辐照后8h再进行干燥处理,产物吸自来水倍数可达400倍以上;接枝物具有多层孔状结构,单孔直径约为16μm,孔内有横膜;接枝物含有两种接枝高分子成分,即魔芋KGM-丙烯酸接枝物和魔芋淀粉丙烯酸接枝物。材料的多孔结构是吸水的原因,魔芋辐照改性将为魔芋粗粉的用途开辟新的途径。     

吸收剂量对二聚酸型聚酰胺结构及性能的影响

采用高能电子束研究不同吸收剂量对二聚酸型聚酰胺结构及性能的影响。结果表明：随着吸收剂量的增加，二聚酸型聚酰胺分子结构中C=C参与辐射交联，二聚酸型聚酰胺的软化点、凝胶含量、旋转黏度升高明显，同时差示扫描量热法（DSC）的熔融峰Tm向高温移动，DSC熔融焓ΔHm有下降的趋势。由流变学数据可知，随着吸收剂量增加，黏度η和G’与G"的交点对应温度T_j升高明显，当吸收剂量为0 kGy时，黏度η为（195±5） Pa·s,T_j为118.2℃；当吸收剂量升高到120 kGy时，黏度η升高到（1 500±50） Pa·s,T_j达到144.7℃。     

辐射聚合条件对聚丙烯酸类医用吸水树脂溶胀性能的影响

介绍了辐射聚合工艺的概念,及其与传统的聚合物合成工艺相比的优缺点,以及高吸水性树脂(SAR)的吸水机理及溶胀性能;详细论述了采用辐射聚合制备聚丙烯酸类医用吸水树脂过程中具体合成条件,例如中和度、吸收剂量、交联剂用量等对其溶胀性能的影响。在此基础上设计了一种电子束辐照喷淋合成高性能吸水树脂的方法:将混合均匀的料液加入雾化设备中,得到的雾状液滴穿过电子束的射线幕帘进行聚合得到凝胶颗粒,随后进行表面交联、过筛即得到吸水树脂。研究了吸收剂量、聚合反应原料及用量等对吸水树脂产品溶胀性能的影响。结果表明,在中和度为65%～80%、吸收剂量为1～5 kGy时,选用不同的聚合单体、次单体、交联剂、助剂,以及不同用量的表面交联剂,最终得到的吸水树脂产品对0.9%NaCl溶液的吸收倍率约为70 g/g;将2g吸水树脂产品加入50 mL的0.9%NaCl溶液中,以600 r/min的速度进行搅拌,将从加入吸水树脂开始到漩涡消失的时间记为吸收速度,吸收速度约为20 s。     

聚苯乙烯-二乙烯基苯胺肟螯合树脂的辐射接枝合成

以聚苯乙烯-二乙烯基苯（SDB）树脂颗粒为基体，通过预辐照接枝聚合途径在空气气氛中接枝丙烯腈(AN)，然后用盐酸羟胺作功能化处理而引入胺肟基团。采用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜等对产物的化学结构及表面微观形貌进行分析。分析结果表明：只有在高吸收剂量（0.6～2.4MGy）条件下才能发生接枝反应，且接枝率随吸收剂量增加而提高。在选定的吸收剂量（2.4MGy）条件下，以丙烯腈单体与水体积比1∶7，于80℃下反应4h所得的接枝产物（SDBAN）再与盐酸羟胺溶液反应，在中性条件下获得了性能良好的偕胺肟基螯合树脂(SDBAO)产物。     

辐射制备AA—AM型保水剂的性能研究

采用^60Coγ射线辐射引发聚合合成AA—AM（丙烯酸-丙烯酰胺）共聚型保水剂。对所制备的吸去离子水为2．414kg／g的保水剂的吸盐水（0．9％NaCl溶液）性能、吸人工尿液性能及反复吸水能力进行研究，实验考察了保水剂粒径对吸水速率、吸水率的影响。研究结果表明：AA—AM型保水剂具有优良的综合吸液性能，大粒径保水剂的吸水率和反复吸水能力皆比小粒径保水剂的大。     

辐射接枝法制备氧肟化超高分子量聚乙烯及其重金属吸附性能

采用60Co-γ预辐射接枝法将丙烯酸和丙烯酰胺先后接枝于超高分子量聚乙烯纤维上,随后用羟胺碱溶液对纤维进行氧肟化改性,制备出含氧肟酸基、酰胺基和羧基的超高分子量聚乙烯纤维吸附剂。扫描电子显微镜（SEM）图、傅里叶变换衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）谱图和热重曲线均表明,丙烯酰胺和丙烯酸成功接枝到纤维上,且氧肟化反应成功将酰胺基转化为氧肟基。重金属离子吸附性能测试结果表明：所制备的超高分子量纤维吸附剂对Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ) 3种重金属离子吸附容量最高可达到318 mg/g、165 mg/g、140 mg/g（吸附质量浓度为500 mg/L,时间为4 h）;在竞争吸附实验中,对Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子的去除率分别为99.5%、43.5%、60.5%(Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子初始质量浓度均为200 mg/L,吸附剂用量为3 g/L)。     

γ射线辐照及粒径对芦苇秸秆酶解发酵的影响

以经过不同吸收剂量（0～500 kGy）的γ射线辐照处理后的芦苇秸秆为研究对象，机械粉碎后过筛，研究吸收剂量、过筛孔径对其粒径分布、粉碎能耗、主要组分含量、纤维素酶解转化率、纤维素乙醇转化率的影响。研究结果显示：随着过筛孔径的减小，所获得的芦苇秸秆样品质量显著减少，且与吸收剂量负相关；芦苇的粉碎能耗随吸收剂量的升高而降低，获得相同质量的过筛样品，粉碎能耗又随过筛孔径的减小而显著增加；相同吸收剂量处理的芦苇秸秆，其纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率均随过筛孔径的减小而增大，其中吸收剂量为分别0 kGy、206 kGy、404 k Gy，粒径范围在r?0.180 mm的芦苇秸秆样品其纤维素酶解转化率较r?0.850 mm样品分别提高129.20%、85.98%、106.63%，纤维素乙醇转化率分别提高136.04%、21.75%、4.39%。综合比较粉碎能耗与纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率的增加比率，最终确定未辐照（0 kGy）芦苇秸秆样品的最佳过筛孔径为0.850 mm；吸收剂量为206 kGy、404 kGy的芦苇秸秆样品最佳过筛孔径为0.425 mm。     

γ辐照羧基丁苯胶乳的研究

研究了以丙烯酸－2－乙基己酯（2－EHA）为交联酶化剂，γ辐照对羧基丁苯胶乳（CS－BRL）的交联行为，粒径大小、分布以及化学结构和热性能的影响，并推测了CSBRL辐射硫化的反应机理，结果表明，一率对CSBRL的交联行为影响不大；随着吸收剂量增大，交联密度急剧增大，体积溶胀度迅速减小，交联点间平均分子量减小，交联密度还随着敏化剂用量增加而增大。动态光散射仪的测试表明，吸收剂量＜25kGy时，胶乳的流体力学半径与辐照前相比变化不大，当吸收剂量增大到102kGy时，流体力学半径与辐照前相比稍有增加。显微傅立叶红外光谱证实CS－BRL不仅被辐射交联，还接枝上了丙烯酸酯，DSC分析表明，未加敏化剂的CSBRL玻璃化温度随剂量增加变化不大，而加入3％敏化剂的CSBRL的DSC曲线变化很大。     

聚-L-乳酸辐射接枝N-乙烯基吡咯烷酮的研究

以甲醇为溶剂,采用辐射接枝法制备了聚-L-乳酸（Poly-L—lacticacid,PLLA）/N-乙烯基吡咯烷酮（N-vinyl pyrrolidone,NVP）接枝共聚物（Poly（L—lactide）-g—poly（N—vinyl pyrrolidone）,PLLA—g—PVP）。研究了不同吸收剂量对接枝率的影响,并用傅立叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectrometer,FT—IR）、核磁共振氢谱（Nuclear magnetic resonance,^1HNMR）、差示扫描量热法（Differential scanning calorimeter,DSC）对接枝共聚物进行了表征。结果表明,共聚物接枝率随吸收剂量的增加而增加,吸收剂量为5 kGy时,接枝率可达14．9％;NVP链段C=O吸收峰出现在1660—1671cm^-1,随吸收剂量的增加移向高波数;在^HNMR中PLLA链段甲基和次甲基峰面积比大于3：1,说明接枝反应可能发生在PLLA次甲基碳上;PLLA的结晶焓随吸收剂量的增加而增加;接枝共聚物的结晶焓随吸收剂量的增加而降低。     

60Co-γ射线处理油菜秸秆降解产物分析及其对酶解发酵的影响

本文以油菜秸秆为原料，研究不同吸收剂量⁶⁰Co-γ辐照处理后样品中木质纤维素组分、降解产物种类和含量的变化，并对其酶解和分步糖化发酵特性进行评价。研究结果表明：随着吸收剂量的升高，油菜秸秆中纤维素、木聚糖和木质素含量降低，水溶性组分总量逐渐增加，水浸提液pH逐渐降低。降解产物中4种小分子脂肪酸总量随辐照吸收剂量的升高逐渐增加，1 000 kGy处理后达到最大值9.25 mg/g;9种小分子芳香类降解产物总量呈先增后降趋势，800 kGy时达到最大值0.22 mg/g。油菜秸秆酶解纤维素转化率和葡萄糖浓度随着吸收剂量的升高逐渐增加；随着底物浓度的增加，纤维素转化率逐渐降低，酶解液中葡萄糖浓度逐渐升高；15%底物浓度下800 kGy辐照处理油菜秸秆酶解纤维素转化率为57.55%，分步糖化发酵乙醇转化率低于10%。辐照结合水浸提处理显著提高油菜秸秆酶解发酵效率，水浸提后800 kGy辐照油菜秸秆在15%底物浓度酶解纤维素转化率和葡萄糖浓度分别为71.62%和40.38 mg/mL，分步发酵48 h后乙醇转化率达到64.00%，且发酵液中葡萄糖被全部消耗。     

载银钙基有机骨架材料的制备及其对Xe/Kr的吸附分离性能

以钙基有机骨架材料（Ca-SINAP-1）为基体,将银离子在此材料上负载结合,成功制备出耐一定γ射线辐照（50 kGy）的载银钙基金属有机骨架材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面积与孔容孔径分析仪对其进行表征分析,并研究了载银金属有机骨架材料对Xe的吸附能力。结果表明：银离子负载于钙基金属有机骨架材料表面,材料结构未发生明显改变;样品载银量为0.93%,Xe的吸附量达到最高（3.29 mmol/g）,此时Xe/Kr的分离系数为10.71。随着载银量增加,Xe的吸附量减小,表明过多银负载可能会导致材料孔道堵塞,并不利于Xe的吸附。对于熔盐实验堆放射性尾气的处理环境,此材料具有一定潜力。     

辐射接枝改性制备功能无纺布用于酸性溶液中Au(Ⅲ)的选择性吸附

为实现酸性溶液中Au(Ⅲ)的选择性回收，本研究以聚乙烯/聚丙烯（PE/PP）皮芯结构无纺布为基材，通过丙烯腈与丙烯酸的辐射接枝以及硫化钠改性制备得到含硫代酰胺基和羧基的双官能化无纺布吸附材料。通过红外光谱、热重分析、扫描电镜、能谱分析、接触角测定、X射线光电子能谱和X射线衍射等测试对改性无纺布的结构与性能进行表征。通过批量吸附试验对改性无纺布的吸附性能进行测定。结果表明：改性无纺布在较宽pH范围（2～7）内具有良好的Au(Ⅲ)吸附能力；在共存金属离子体系中具备良好的Au(Ⅲ)选择性，选择系数介于55.00～2 429.17，金回收率可达98.5%；改性无纺布的饱和Au(Ⅲ)吸附容量为133.91 mg/g，吸附行为符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型；Au(Ⅲ)在吸附中可被还原为以晶体形式存在的Au(0)；通过对吸附后样品的简单高温处理可去除吸附材料，实现金的回收。     

磷钼酸铵/聚丙烯酸复合凝胶吸附剂的合成及对铯的分离

以丙烯酸为基底合成了磷钼酸铵/聚丙烯酸复合吸附剂(AMP-PA)。采用红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）等方法对AMP-PA进行表征。研究了振荡时间、酸度、Cs⁺ 浓度对铯吸附的影响,及多种离子存在下吸附剂对铯离子的选择性吸附。静态实验结果表明：AMP-PA吸附铯大约5 h达到平衡;HNO₃浓度在0~3.0 mol/L范围内对铯的吸附量影响不大,吸附过程符合Langmuir方程,计算得到的最大吸附量达到4.7 mg/g;采用3.0 mol/L NH₄Cl+1.0 mol/L HNO₃解吸,解吸率大约为70%;多种离子存在下对铯离子具有选择性吸附。动态柱实验发现,AMP-PA对铯的吸附量为4.32 mg/g,解吸率约为50.4%。在高浓度杂质离子Na⁺、K⁺、Sr²⁺、Co²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺存在下,AMP-PA柱可以选择性分离铯,在铯的淋洗液中Co²⁺低于检测限,含量最高的Fe³⁺分离因子为3,浓度比起始浓度降低四个数量级。     

磷钼酸铵/聚丙烯酸复合凝胶吸附剂的 合成及对铯的分离

以丙烯酸为基底合成了磷钼酸铵/聚丙烯酸复合吸附剂(AMP-PA)。采用红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）等方法对AMP-PA进行表征。研究了振荡时间、酸度、Cs⁺ 浓度对铯吸附的影响,及多种离子存在下吸附剂对铯离子的选择性吸附。静态实验结果表明：AMP-PA吸附铯大约5 h达到平衡;HNO₃浓度在0~3.0 mol/L范围内对铯的吸附量影响不大,吸附过程符合Langmuir方程,计算得到的最大吸附量达到4.7 mg/g;采用3.0 mol/L NH₄Cl+1.0 mol/L HNO₃解吸,解吸率大约为70%;多种离子存在下对铯离子具有选择性吸附。动态柱实验发现,AMP-PA对铯的吸附量为4.32 mg/g,解吸率约为50.4%。在高浓度杂质离子Na⁺、K⁺、Sr²⁺、Co²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺存在下,AMP-PA柱可以选择性分离铯,在铯的淋洗液中Co²⁺低于检测限,含量最高的Fe³⁺分离因子为3,浓度比起始浓度降低四个数量级。     

γ射线引发甲基丙烯酸十二酯乳液聚合及其吸油性能的研究

讨论了以OP-10、十二烷基苯磺酸钠为乳化剂，γ射线引发甲基丙烯酸十二酯与少量N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸乳液聚合制备高吸油性树脂。分别采用红外，SEM和TG表征了聚合物的成分、结构和热性能。SEM显示乳液胶束粒子尺寸均一，粒径约为170nm。聚合物在300℃以下时热稳定性良好。研究了反应条件如吸收剂量、剂量率、固含量、N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸用量等对聚合物的吸煤油性能的影响。聚合物对煤油、氯仿、二甲苯的最大饱和吸油率（g儋）分别为18．1、19．5和15．3。     

γ共辐射接枝丙烯酸改善聚醚砜粉体亲水性的研究

利用γ射线共照射技术在聚醚砜（Polyethersulfone,PES）粉体上按枝了丙烯酸。研究了丙烯酸单体体积分数、接枝溶液pH值、吸收剂量、阻聚剂（Cu^2＋）浓度等对接枝率的影响规律。通过与称重法相结合,得到了利用红外光谱对接枝率进行定量分析的工作曲线。研究结果表明,当吸收剂量为25kGy、单体体积分数为30％、阻聚剂用量为0．004mol／L时,可以获得最高的接枝率。接枝溶液中盐酸的添加有利于提高接枝率。提高接枝率有助于改善PES的亲水性。     

新型抗凝血渗析膜的研制──聚乙烯膜上丙烯酸和苯乙烯的辐射接枝

以丙烯酸和苯乙烯为单体，聚乙烯膜为基体，利用过氧化预辐照接枝技术，研制出一种具有亲水－疏水平衡结构的新型抗凝血渗析膜。探讨了单体组成对膜性能的影响。结果表明：当丙烯酸和苯乙烯单体组成为１∶１（体积比）时，接枝膜具有较好的机械性能。与未接枝膜相比，抗凝血性提高了约３０倍，渗析性提高约１０倍。     

海藻吸附水中铀离子初步研究

在不同pH、不同铀离子浓度、不同温度及添加其他金属离子的铀溶液中，对铀离子在海藻上的吸附效率进行初步研究，同时考察溶液中一些共存金属离子对海藻吸附铀离子效率的影响。研究结果表明：pH为5～8时，烟台红藻和海菠菜受pH影响较小，吸附容量约为1.40μg/g；海木耳吸附能力受pH影响较大，吸附容量在1.03～2.23μg/g范围内波动；海藻的吸附效率及吸附容量与铀离子浓度有关，最大分别达到95.8％和65.4μg/g；在24h内，吸附过程是一不依赖温度的过程；实验中所用的金属离子对烟台红藻的铀吸附能力的影响程度在不同的时间段有所不同。     

用AFM分析魔芋辐照接枝聚合物的构效关系

研究了魔芋粉、魔芋辐照接枝聚合物及聚合物的再生产物的吸水特性,并对三者的三维表面形貌进行了原子力显微镜分析,以探索吸水性能与结构改变的相关关系。研究结果表明,改性后魔芋吸水倍数、速度和保水率随颗粒的细化和吸收液离子浓度的下降而上升,保水率还随环境温度的上升和胶体水分缓释时间的延长而下降。改性魔芋蒸馏水和自来水最大吸收倍数分别达887和273;最快吸收速度分别为64.7和27.6g•g^－1•min^－1;充分吸胀蒸馏水和自来水后胶体24h最大保水率分别达92%和84%。AFM分析表明,魔芋与丙烯酸接枝后,形成了更多的亲水键,吸水倍数剧增,魔芋聚合物吸水后再生过程中,晶体发生了重排,三维网状结构向亲水性方面倾斜,吸水倍数较其本身进一步提高,吸水倍数最大达360。