氮雜環(huán)修飾的PGMA-納米Fe-,3-O-,4-磁性螯合樹(shù)脂的制備及吸附性能研究.pdf

1、磁性高分子多是以磁體(包括Fe3O4，γ-Fe2O3，NiO等)為核，高分子化合物或聚合物為殼的一種新型功能材料。外層的高分子或聚合物可攜帶多種反應(yīng)性功能基(如-OH，-COOH，-NH2，-CHO等)，既可以直接結(jié)合生物酶、細(xì)胞、抗體、藥物、金屬離子及有機(jī)物等，也可以經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾后再結(jié)合，以滿足不同的需要；內(nèi)部有磁性物質(zhì)存在，在外磁場(chǎng)作用下可有效地富集、分離，因而在生物醫(yī)學(xué)(生物酶的固載、細(xì)胞和蛋白質(zhì)分離、靶向給藥、磁共振成像等)、環(huán)

2、保(廢水中微量有毒物的濃縮檢測(cè)等)、生物工程、材料學(xué)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。近二十年來(lái)磁性高分子微球一直是人們的研究熱點(diǎn)之一。 本論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論概括如下幾個(gè)方面： (1)納米四氧化三鐵的制備及表面改性： 采用一種改進(jìn)的化學(xué)共沉淀法制備出油酸包裹的納米四氧化三鐵。用X-射線衍射，納米粒度測(cè)定儀、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)、傅立葉變換紅外光譜對(duì)四氧化三鐵納米粒子的性能進(jìn)行表征。X-射線衍射結(jié)果顯示納米粒子具有比較完整的晶

3、體結(jié)構(gòu)，計(jì)算得到磁性Fe3O4的晶粒具有納米尺寸，平均粒徑為28nm納米粒度儀測(cè)定結(jié)果顯示納米四氧化三鐵粒子在甲苯中的團(tuán)聚體尺寸大小為835nm，多分散系數(shù)為0.398；磁性能測(cè)定顯示納米四氧化三鐵的比飽和磁化強(qiáng)度為44.6emu/g，剩磁和矯頑力均為零，具有超順磁性;紅外光譜表明了油酸包裹四氧化三鐵的結(jié)構(gòu)。 (2)甲基丙烯酸甘油酯的分散聚合、化學(xué)修飾及性能研究： 采用分散聚合法制備單分散聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA

4、)，用咪唑，3氨基-1，2，4-三氮唑，5-氨基-1，2，3，4四氮唑，α-氨基噻唑和聚乙烯亞胺對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾引入功能基，并對(duì)其粒徑/表面形態(tài)，結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。紅外光譜證實(shí)了PGMA的結(jié)構(gòu)及功能基的存在，掃描電鏡顯示聚合物的平均粒徑在5μ左右左右。 (3)磁性聚甲基丙烯酸甘油酯的制備、化學(xué)修飾及性能研究： 此研究的目的是合成磁含量較高且含有一定功能基的螯合樹(shù)脂以用來(lái)回收金屬和廢水處理。采用分散聚合法制備磁性高分子微球并功

5、能化合成磁性螯合樹(shù)脂，并對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，粒徑、磁性能進(jìn)行了表征。傅立葉變換紅外光譜證實(shí)了聚合物的結(jié)構(gòu)、功能基和磁體的存在；掃描電鏡顯示，所制備的磁性螯合樹(shù)脂的粒徑在4～8 μ左右；透射電鏡證實(shí)高分子聚合物很好地包覆在納米Fe3O4磁性團(tuán)聚體上。產(chǎn)物中的磁體含量在30％以上，比飽和磁化強(qiáng)度在4.54emu/g以上，剩磁為零，具有超順磁性。 (4)吸附性能研究： 采用靜態(tài)吸附法，用合成的幾種不同功能基含量的磁性螯合樹(shù)脂對(duì)幾種常