【摘 要】
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基于核壳小球制备的中空小球已经被广泛研究,而利用核壳小球制备实心小球还 鲜有报道.本文基于"模板破壳法"制备了具有超高离子交换容量的凝胶小球,同时赋予 凝胶小球高吸附能力.首先利用相分离的方法制备了聚丙烯酸/聚醚砜(PAA/PES)胶囊 小球.利用胶囊小球作为模板,然后通过后交联制备核壳小球,最后通过凝胶核的自溶 胀脱壳得到凝胶小球.其中聚醚砜作为壳层保证了小球的形貌强度,同时其多孔的结构 保证了
【机 构】
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四川大学高分子科学与工程学院,四川 成都 610065
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基于核壳小球制备的中空小球已经被广泛研究,而利用核壳小球制备实心小球还 鲜有报道.本文基于"模板破壳法"制备了具有超高离子交换容量的凝胶小球,同时赋予 凝胶小球高吸附能力.首先利用相分离的方法制备了聚丙烯酸/聚醚砜(PAA/PES)胶囊 小球.利用胶囊小球作为模板,然后通过后交联制备核壳小球,最后通过凝胶核的自溶 胀脱壳得到凝胶小球.其中聚醚砜作为壳层保证了小球的形貌强度,同时其多孔的结构 保证了反应液的充分扩散.整个制备过程类似于孵化小鸡,所以命名为"模板破壳法". 利用这种方法,我们制备了聚丙烯酸(PAA)和聚丙烯酸-聚丙烯酰胺(PAA-PAM)凝 胶小球.红外,XPS,SEM 等结果表明凝胶小球已经被成功制备.PAA 凝胶小球具有 超高的离子交换容量(IEC：12 meq g-1),其IEC 是商业全氟磺酸膜117(0.89 meq g-1) 的13 倍左右.吸附实验表明PAA 凝胶小球对亚甲基蓝的吸附量高达980 mg g-1,同时 对金属离子也有一定的吸附能力.随着AM 的引入,PAA-PAM 凝胶小球可以实现同时 吸附污水中的阴、阳离子型污染物,还在一定程度上提高了小球的力学性能.吸附实验 结果表明PAA-PAM 凝胶小球对阳离子型染料亚甲基蓝的吸附量为700 mg g-1,对阴离 子型染料甲基橙的吸附量为160 mg g-1.此外,我们可以通过改变聚合物的和单体的类型, 利用"模板破壳法"制备出具有不同功能的凝胶小球满足不同的实际需要.这种简单易行 的方法可以广泛用于制备高性能的球形粒子,有很大的潜力可以应用于污水处理、离子 交换材料等方面.
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