超高交联树脂合成工艺优化及其吸附性能研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvsby2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
合成超高交联树脂的溶剂一般使用硝基苯,难以回收利用,且具有一定氧化性,导致树脂表面生成极性含氧官能团。基于降低树脂制造成本、优化树脂性能的考虑,尝试开发溶剂循环利用的树脂合成方式。考虑到二氯乙烷易于回收,重点考察二氯乙烷替代硝基苯合成树脂的工艺,以降低制造成本;另外,鉴于二氯乙烷无氧化性且极性弱,以其为溶剂能够合成的树脂应有新型的物理化学结构与吸附性能。   因此,本文利用元素分析、红外、固体核磁共振、X射线光电能谱仪等,分析超高交联树脂合成过程元素种类与含量的变化,研究各反应参数对树脂表面含氧官能团的影响,包括原料、溶剂、催化剂、载气、反应温度等,从而发现树脂表面含氧官能团生成的规律。基于以上认识提出,超高交联树脂结构中的醚基团源于氯甲基化过程由氯甲醚引入,部分氯甲基的水解导致羟基的生成,羟基的氧化是羰基产生的原因,而氯化铁在羰基的形成过程中也可以起到重要的作用。   在此基础上,利用二氯乙烷为溶剂,无水氯化铁为催化剂,成功合成出一种疏水的羰基修饰超高交联树脂Z。对于该工艺而言,二氯乙烷与水的共沸点较低,易于回收,降低了制造成本,同时,该树脂与商品超高交联树脂有两点不同,包括其表面无羟基基团及更高的比表面积。进一步,根据该树脂比表面积高的特点,利用其残余氯甲基在树脂表面修饰氨基基团,得到氨基修饰超高交联树脂AZ,从而为小分子类污染的控制提供了一条途径。   为了进一步探讨自制树脂的吸附性能,选取了系列芳香化合物,包括苯酚、对氯苯酚、对甲苯酚、苯甲酸等,进行了吸附实验,并与商品树脂NDA150及XAD-4进行了比较。研究内容及结果如下:   系统地研究了苯酚、对氯苯酚、对甲苯酚在羰基修饰树脂Z1,NDA150及XAD-4树脂的吸附行为,探讨了树脂结构和化合物性质对吸附行为的影响。结果表明:(1)实验数据可以用Langmuir、Freundlich方程很好的拟合,Z1树脂有更高的吸附量;(2)Z1树脂有更高的比表面积提供更多的吸附位点,且吸附剂与吸附质化学性质更为匹配,因此对脂溶性的对氯苯酚及对甲基苯酚的吸附有利;(3)系统地研究了三种树脂吸附芳香化合物过程中的焓变、自由能变及熵变等热力学参数,焓变结果显示吸附是一个物理过程,自由能变呈负值表明吸附质在吸附剂表面的吸附是自发过程,熵变为负值表明吸附质从三维的溶液至树脂表面后分子运动受到限制。并初步探讨了羰基修饰超高交联树脂树脂在气体污染控制领域的应用前景。   对比羰基树脂,研究了氨基修饰超高交联树脂对苯酚、对硝基酚和苯甲酸的吸附行为,实验数据可用Langmuir、Freundlich方程很好的拟合,氨基树脂对苯酚及苯甲酸有更高的吸附量,且Freundlich方程常数n>1,表明是优惠吸附。对于氨基树脂而言,除了π-π作用,氨基基团与吸附质的弱酸基团的络合作用促进了吸附的进行,因此氨基树脂有较好的热力学与动力学优势。并初步研究了自制氨基修饰超高交联树脂在膜滤出水污染控制中的应用前景。  
其他文献
让学生更投入地学习是每位教师的职责之一.现代教育技术集文本、图片、声音、视频、动画等多种媒介于一体,生动直观,可根据不同的学习内容和学习目标,提供不同的交互教与学方
定量农田土壤的固碳潜力有助于评估农田土壤作为大气CO2的“源”或“汇”的功能,进而正确评价农田土壤对全球气候变暖的影响。然而农田土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)的
财政财务管理在街道办事处中发挥着重要的作用,并且随着时间的推移变得越来越不可或缺.它不仅在很大程度上决定着街道办事处的效率和成效,而且代表着国家政策执行和管理的形
一、在数学课堂中进行德育教育的重要性1.数学教学大纲中明确指出:“根据数学学科的特点,对学生进行学习目的教育,爱祖国、爱社会主义、爱科学的教育,辩证唯物主义观点的启蒙教育
期刊
家庭是人生中的第一所学校,家长是孩子的第一位老师.而学校,则是孩子成长的阶梯,是培养人、塑造人的主要场所.学校教育和家庭教育,是构成社会教育体系中的两个关键元素,二者
期刊
新课程改革指引着新时代教师走向“学习为本的课程”发展之路.语文课堂是培植中华传统文化自信种子的沃土.部编教材传统文化内容丰富,其中语文园地日积月累编排了形式多样的
按照JEDEC标准对板级跌落试验的要求,在不同荷载水平测试了有铅和无铅球栅阵列封装中焊点的疲劳寿命。利用电学测试、光学显微镜和扫描电子显微镜定位了失效的焊点并分析了它
改革开放以来,伴随着经济的高速增长,我国的能源消费量大幅度攀升,同时也带来了日益严重的环境污染问题。其中,作为人口密集、经济活动频繁、能源消耗集中、自然环境改变较为明显
二氧化锰由于其具有资源丰富、价格低廉、无污染以及较高的理论比容量等优势成为超级电容器电极材料方面的研究热点,而作为超级电容器电极活性材料MnO2依然存在着许多问题,这些问题严重限制了MnO2电极材料在超级电容器中的电容性能的发挥,其中最突出的问题便是MnO2电极材料低的比表面积和低的电子及离子电导率。本实验从二氧化锰晶型、添加活性炭(AC)/RuO2制成复合电极、导电剂种类的选用以及电极压实密度等
本课题将采用二甲基亚砜(DMSO)作溶剂,采用干湿法纺丝工艺,研究了纺丝及二次高温拉伸工艺条件对聚丙烯腈纤维原丝结构性能的影响,这是制取高性能PAN原丝的基础。  本文阐述了