淀粉接枝可降解性高吸水树脂的制备与性能研究

针对吸水树脂使用过程中存在的吸盐水倍率低,降解性能差等问题,以过硫酸钾为引发,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,环己烷为连续相,玉米淀粉,丙烯酸和丙烯酰胺为原料,采用反相悬浮聚合法合成淀粉接枝可降解高吸水性树脂微球并进行了相关表征。最佳反应条件下,得到的吸蒸馏水倍率为379.2 g/g,吸0.9%的Na Cl水溶液的倍率为88.1 g/g。最后考察了吸水树脂的保水性能和降解性能,从而为吸水树脂微球应用于农林业保水保肥提供理论指导。     

PVA/CTS/P(AA-AMPS)互穿网络结构高吸水树脂耐盐性和防潮性能研究

以过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,壳聚糖(CTS)为天然聚合物,聚乙烯醇(PVA)为合成聚合物,采用水溶液聚合法合成了互穿网络结构高吸水性树脂[PVA/CTS/P(AA-AMPS)],并对其进行了表征。考察了引发剂用量、交联剂用量、CTS用量和PVA用量对树脂吸液性能的影响。在最佳反应条件下,PVA/CTS/P(AA-AMPS对蒸馏水和0.9%(wt,质量分数)的氯化钠溶液的吸附量分别为1800g/g和110g/g。暴露在空气中8d条件下的吸湿性低于单层网络的87.5%,在不同阳离子盐溶液中(Na~+、Ca~(2+)和Fe~(3+))的吸液性能也明显优于单层网络。     

洋葱状介孔碳/硅复合材料的合成及其性能研究

使用非离子表面活性剂P123作为模板剂,低相对分子质量酚醛树脂为碳源,正硅酸四乙酯为硅源,绿色无毒的表面活性剂Span80为扩孔剂,通过调整酚醛树脂及扩孔剂的用量,利用水热法制备出一系列功能性洋葱状介孔碳/硅复合材料。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和氮气吸附-脱附等分析方法对洋葱状介孔碳/硅复合材料的颗粒形貌、粒径、比表面积、孔径分布进行表征,并研究了复合材料的吸附性能。结果表明,当扩孔剂Span80用量为0.4g,低相对分子质量酚醛树脂用量为1g、2g、3g时,合成的复合材料呈球形颗粒状,具有明显的层状结构,洋葱状形貌最佳,孔径在3～5nm之间,分布均一。洋葱状介孔碳/硅复合材料的氮气吸附-脱附等温线属于Ⅳ型等温线,滞后环为H2型滞后环,孔结构呈墨水瓶状。在最佳吸附条件下,洋葱状介孔碳/硅复合材料对罗丹明B和甲基橙染料的去除率均高达99%以上。     

有机/无机复合高吸水树脂耐盐性和防潮性能研究

以过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,聚乙烯醇为有机合成聚合物,硅藻土为无机黏土,采用水溶液聚合法合成有机/无机复合高吸水树脂。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和热重分析仪对有机/无机复合高吸水树脂进行了表征,考察了引发剂用量、交联剂用量、AMPS用量及硅藻土用量对复合吸水树脂吸液性能的影响。在最佳反应条件下,有机/无机复合高吸水树脂吸蒸馏水倍率、吸0.9%生理盐水倍率分别为1574g/g和101g/g;纯有机高吸水树脂暴露在空气中的吸湿性是复合高吸水树脂的20～30倍,说明有机/无机复合高吸水树脂具有优异的防潮性能,在不同阳离子盐溶液中(Na~+、Ca~(2+)和Fe~(3+))其吸液性能明显优于纯有机高吸水树脂。     

光/生物双降解纳米TiO2/CMC基高吸水树脂的合成及性能研究

以丙烯酸、丙烯酰胺和羧甲基纤维素(CMC)为原料,加入改性纳米TiO_2颗粒,采用反相悬浮聚合法制备光/生物双降解纳米TiO_2/CMC基高吸水树脂。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对高吸水树脂进行了表征并分析了其结构。研究了引发剂用量、交联剂用量和油水(环己烷、水溶液)体积比对高吸水树脂性能的影响。在引发剂用量为0.85%(质量分数),交联剂用量为0.08%(质量分数),油水体积比为4∶1条件下,纳米TiO_2/CMC基高吸水树脂吸蒸馏水倍率为838.3g/g,吸0.9%生理盐水倍率为90.3g/g,在土壤中98d降解率达28.72%,紫外光照射下降解率在48h内达到27.78%,说明制备的高吸水树脂具备较强的生物和光降解能力,有望应用于农林业中作物的保水保肥。