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论文在综述环糊精聚合物的合成方法和应用的基础上,制备了几种环糊精聚合物,研究了聚合物在分子识别、吸附分离等方面的应用。主要内容包括:
1.合成了水溶性环氧氯丙烷交联β-环糊精聚合物,并用红外光谱对结构进行了表征。首次报道了β-环糊精与2-巯基苯并噻唑的包结反应,测定了包结物在不同介质中的稳定常数,包结物的稳定常数从大到小依次为k乙醇>k水>k二甲亚砜。热力学函数及动力学常数计算表明包结过程是自发的一级放热反应。在此基础上研究了环氧氯丙烷交联β-环糊精聚合物与2-巯基苯并噻唑的包结行为,考查了温度、酸度、离子强度等因素对包结反应的影响,结果表明水溶性环氧氯丙烷交联β-环糊精聚合物比环糊精具有更强的包结2-巯基苯并噻唑的能力。
2.制备了2,4-戊二酮修饰壳聚糖固载β-环糊精聚合物,用红外光谱和X-射线粉末衍射对聚合物进行了表征。考查了该聚合物对金属离子和酚类化合物的吸附性能,表明2,4-戊二酮修饰壳聚糖固载化β-环糊精聚合物对金属离子和酚类化合物均有一定的吸附效果,特别是对Cu2+、Pb2+以及对苯二酚的吸附效果较好。测定了离子浓度、聚合物用量以及酸度对2,4-戊二酮修饰壳聚糖固载β-环糊精聚合物吸附铜离子的影响,并讨论了吸附机理。
3.首次制备了1,3-双(2-甲酰基苯氧基)-2-丙醇修饰壳聚糖固载β-环糊精聚合物,用红外光谱和光电子能谱对聚合物进行了表征。测定了1,3-双(2-甲酰基苯氧基)-2-丙醇修饰壳聚糖固载β-环糊精聚合物对重金属离子和酚类化合物的吸附性能。重点考查了聚合物吸附对苯二酚的热力学和动力学行为,吸附活化能、活化焓、活化熵及活化自由能测定表明活化是熵控制的过程。
4.首次制备了KH-560改性坡缕石固载β-环糊精,采用红外光谱和差热-热重法对产物进行了表征。研究了KH-560改性坡缕石固载β-环糊精对酚类物质的吸附性能。等温吸附实验表明KH-560改性坡缕石固载β-环糊精对苯酚和对苯二酚的吸附行为均可用Freundlich方程和Langmuir方程进行拟合。
5.制备并研究了坡缕石—活性炭—壳聚糖负载环糊精吸附剂对对酚类化合物的吸附行为以及pH、温度等对吸附的影响。等温吸附曲线拟合结果显示,吸附剂对酚类化合物的吸附更符合Langmuir方程。热力学函数计算表明,吸附剂对硝基酚的吸附是自发的放热过程,对硝基苯酚的吸附热和熵变分别为-27.49kJ/mol和-70.39J/(mol K),邻硝基苯酚的吸附热和熵变分别为-29.06kJ/mol和-78.87J/(mol K),吸附自由能均随温度的升高而增加。