多孔高分子微球的制備及其在廢水處理中的應用.pdf

1、多孔高分子微球是采用高分子合成手段制備的具有多孔結構的聚合物球形顆粒,其因粒徑小、比表面積大、可以控制的孔結構且能分散在體系中不易沉降,在生物、醫(yī)學、細胞學和環(huán)境工程等領域有著廣闊的應用前景。懸浮聚合是制備多孔聚合物微球的傳統(tǒng)方法,其體系一般由單體、交聯(lián)劑、致孔劑、引發(fā)劑、水組成。在聚合過程中加入惰性溶劑為致孔劑,聚合完成后,提取出致孔劑即得到多孔結構的聚合物微球,該方法工藝簡單,并且可以直接把一些功能性物質加入到孔結構中。本文以懸浮聚

2、合的方法制備了微米孔、納米孔和含磁性的多孔聚苯乙烯微球,系統(tǒng)探討了微球單分散性、孔性能和磁性強度的影響因素,研究了多孔高分子微球離子交換樹脂對工業(yè)廢水中高濃度銅離子的吸附性能。為研究微球粒徑分布的影響因素,本文首先設計了參比實驗,考察了交聯(lián)劑濃度、分散劑濃度、攪拌效果等因素對合成單分散性大孔聚苯乙烯微球的影響。結果表明：攪拌效果和分散劑濃度是影響粒徑分布的主要因素。采用液體石蠟為致孔劑,聚乙烯醇為主分散劑,在182.9rpm轉速,0.1

3、5%分散劑濃度的條件下,可以制備得到目數(shù)集中在30-60目,粒徑分布理想的大孔聚苯乙烯微球。為研究微球孔性能的影響因素,本文以致孔劑的種類和配比為研究對象,考察了單一致孔劑和混合致孔劑、良溶劑致孔劑和非良溶劑致孔劑在不同配比下對微球孔結構的影響,其中非良溶劑致孔劑選用了液體石蠟和乙酸乙酯,良溶劑致孔劑選用了甲苯。結果表明：在保證一定交聯(lián)度的情況下,采用非良溶劑液體石蠟和良溶劑甲苯混合溶劑為致孔劑,可以制備得到孔徑分布均勻、孔比表面積較大

4、、含納米孔的多孔聚苯乙烯微球。為研究磁性復合微球制備的影響因素,本文采用共沉淀法制備了納米Fe3O4顆粒,并利用透射電鏡(TEM),X射線衍射(XRD),樣品振動磁強計(VSM)和粒度分析儀對其形貌、晶型、粒徑分布和磁響應性進行了表征。結果表明,制得的Fe3O4顆粒粒徑分布在8-20nm之間,平均粒徑為14nm,且粒徑分布比較均勻。XRD譜圖表明所得顆粒為純相Fe3O4。結合之前的實驗結論,進一步考察了分散劑濃度、引發(fā)劑濃度和磁性粒子加

5、入量等因素對磁性多孔復合微球制備的影響,初步掌握了制備工藝,并利用掃描電鏡(SEM)和樣品振動磁強計(VSM)對微球的形貌和磁響應性進行了表征。結果表明：提高分散劑濃度,能有效提高聚合過程中磁性復合微球的分散穩(wěn)定性,制備得到磁含量較高、磁響應性較好且粒徑分布均勻的磁性大孔微球。本文將制備得到的高分子復合微球進行磺化處理,制備了強酸型陽離子交換樹脂,用于吸附工業(yè)廢水中的高濃度銅離子。采用二乙基二硫代氨基甲酸鈉萃取光度法,測定了兩種離子交換