【摘 要】
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作为多孔有机聚合物（porous organic polymers,POPs）材料的重要分支,超交联有机聚合物（hypercrosslinked polumers,HCPs）由于其制备方法简单、通用,可以通过调节单体、交联剂等控制材料的孔道结构,且其合成方法中,试剂成本低廉,收率高,因而引起了材料领域的广泛关注。在HCPs的合成过程中,由于该体系具备高度刚性的网络框架,从而阻止了聚合物链的紧密收缩
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作为多孔有机聚合物（porous organic polymers,POPs）材料的重要分支,超交联有机聚合物（hypercrosslinked polumers,HCPs）由于其制备方法简单、通用,可以通过调节单体、交联剂等控制材料的孔道结构,且其合成方法中,试剂成本低廉,收率高,因而引起了材料领域的广泛关注。在HCPs的合成过程中,由于该体系具备高度刚性的网络框架,从而阻止了聚合物链的紧密收缩,因此分子链之间存在空间间隙,得以形成孔道结构。近年来,通过筛选和设计含有目标官能团的构筑单元,以及发展多样的合成方法,HCPs成为探索新型多孔材料的重要研究课题,该材料的应用前景广泛,为解决能源和环境问题提供了新思路。因此本论文构建了多种HCPs,并应用于对稀散和稀土离子的吸附中,具体内容包括:1.分别以富含羟基的苯酚单体和聚（苯乙烯-co-对羟基苯乙烯）共聚物为前驱体,制备合成相应的Ph-OH@HCPs,并应用于对稀散元素Ga的吸附,对该类材料的各种性能进行了初步探索。通过对两种Ph-OH@HCPs的形貌等进行表征,比较了两种不同前驱体对超交联产物性能的影响。除此之外,将两种Ph-OH@HCPs作为吸附剂对稀散金属Ga进行吸附实验,对比了两者的吸附效果并得出结论认为:以苯酚单体为前驱体所制备的HCP由于所含有的活性位点更多,对Ga元素显示出更好的吸附能力。并通过吸附动力学实验和分子内扩散模型等拟合数据,对吸附行为进行了解释说明。尽管吸附效果一般,但这仍然是将HCPs用作吸附剂对Ga进行吸附的有益尝试,并为后续对HCPs的研究进行了铺垫。2.以含有亚氨基和羧酸的苯乙烯的共聚物（GMA-IDA-co-Styrene）为前驱体,通过调节前驱体中苯乙烯与GMA-IDA的比例,合成了一系列苯乙烯基的HCPs（Styrene-based HCPs）,并进一步应用于稀土离子的吸附。所合成的HCPs由于前驱体的差异,在形貌特征和吸附效果上都显示出差异性。当前驱体中GMA-IDA单体比例最高时,所得到的HCP显示出最好的吸附效果,通过动力学实验和热力学实验对该吸附行为进行了拟合分析,并选取了La3+、Nd3+、Tb3+和Tm3+为稀土元素的代表,将该聚合物应用于REEs的选择性吸附上,测试了其作为吸附剂的性能。这成为以共聚物制备HCPs并应用于稀土吸附领域的首次尝试。
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