论文部分内容阅读
聚乙二醇(PEG)-丙烯酰胺(AM)溶液的微液滴经聚合致分相过程可制得的多孔聚丙烯酰胺(PAM)微球,其再经碱改性后对亚甲基蓝具有很好吸附性能。不过后处理过程步骤多,且微球形貌不利于回收利用。若能制备成纤维,会使回收变得更为简便。为此,本文将该液滴中的制备方法延伸拓展到PAM纤维的制备。同时,在该体系中引入葡聚糖(DEX)所得的双水相体系,可利用双水相体系在微通道中流型可调的特点,结合聚合致分相技术,有望能够制得多结构的PAM纤维。这将比现有多结构纤维制备常采用的微流体技术、静电纺丝和熔喷法更为简单和可控。基于此,本文开展了细致研究。 基于微液滴中的聚合致分相技术,本文开发了一种简单制备PAM纤维的方法,AM-PEG水溶液在微通道聚合之后的PEG水膜当做保护膜,可以制备出PAM纤维。为了研究PAM纤维吸附亚甲基蓝的影响,先考察了AM、PEG-20000、N-N亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)浓度对PAM纤维溶胀的影响,结果表明,10%AM、30% PEG、1% MBAM下,PAM纤维的溶胀率为2.85;然后用0.1 mol/L氢氧化钠溶液改性PAM,再用其吸附废水中亚甲基蓝溶液,考察了温度、pH的影响,结果表明30℃、pH=8时,吸附率达到1901 mg/g,跟PAM微球吸附亚甲基蓝溶液有着一样的效果。 本文进一步研究发现,AM-DEX-70000水溶液也可在微通道中发生聚合致分相,PEG与DEX微通道中形成平行流,通过聚合致分相可以制各出Janus纤维,考察了PEG分子量,PEG-20000浓度,DEX-70000浓度及两相的比例对Janus纤维相界面的弧度θ及PEG-PAM在整根纤维所占比例的影响;将单相流速从0.4mL/h降到0.05 mL/h,发现流型在9 cm处出现节点的情况,此处聚合,得到DEX-PAM为节点的节点纤维,改变DEX分子量及浓度,节点纤维的节点形貌及两个节点之间的距离都有一定的影响;装置的变化,可以制备出核壳纤维、中空Janus纤维、Janus纤维包Janus纤维和Janus纤维包节点纤维;丙烯酸(AA)与PEG和AA与DEX都可以在微通道中发生聚合致分相现象,考察PEG/DEX分子量、浓度下制备出来的聚丙烯酸(PAA)溶胀率,实验表明,pH=12,30 wt%PEG-20000下制备出PAA溶胀率达到2.85,10 wt%DEX-3500下制备出来的PAA溶胀率只有0.56。所以可以制备出相应的节点纤维进行溶胀实验;PAM纤维可以吸附亚甲基蓝溶液(MB),进行多结构纤维的判别。