极性修饰超高交联聚苯乙烯树脂的合成与性能

摘要

超高交联聚苯乙烯树脂是一类广泛应用于吸附分离方面的高效吸附剂。这一类树脂基本上是以低交联聚苯乙烯通过后交联反应制得的，树脂主要通过疏水作用从水溶液中吸附具有疏水基团的分子，若在树脂上引入极性基团，则树脂可望通过氢键、偶极-偶极相互作用等作用提高对含有极性基团的有机分子的吸附性能，为此，本论文通过在超高交联聚苯乙烯吸附树脂上引入硝基、氨基、酰胺基等极性基团，合成了三种极性修饰的超高交联聚苯乙烯树脂，并对其吸附性能进行了研究。
　　1.以超高交联聚苯乙烯树脂(HPS-355)为原料树脂，依次通过硝化、硝基还原胺化、氨基酰化等反应引入硝基、氨基、酰胺基等极性基团，合成出三种极性基团修饰的超高交联聚苯乙烯树脂（分别简称为硝基树脂、氨基树脂、酰胺基树脂），并对原料树脂和三种极性基团修饰的树脂的孔结构和化学结构进行了表征。
　　2.研究了树脂对水溶液中苯酚的吸附性能。原料树脂、硝基树脂、氨基树脂、酰胺基树脂在25℃苯酚的平衡浓度为300 mg/L时对苯酚的静态吸附量分别为0.34 mmol/g、0.70 mmol/g、0.74 mmol/g和0.75 mmol/g，室温下，硝基树脂、氨基树脂、酰胺基树脂对浓度为500 mg/L的苯酚溶液的饱和吸附量分别为0.76 mmol/g、0.81mmol/g和0.85 mmol/g。修饰后的树脂对苯酚的吸附量显著增加且容易脱附，脱附峰无明显的拖尾现象，脱附率都在96％以上，再生后树脂的吸附量下降很少，可重复使用。
　　3.研究了树脂对水溶液中没食子酸的吸附性能。原料树脂、硝基树脂、氨基树脂、酰胺基树脂在25℃没食子酸的平衡浓度为300mg/L时对没食子酸的静态吸附量分别为0.17 mmol/g、0.36 mmol/g、0.39 mmol/g和0.41 mmol/g，室温下，硝基树脂、氨基树脂、酰胺基树脂对浓度为500 mg/L的没食子酸溶液的饱和吸附量分别为0.42 mmol/g、0.46 mmol/g和0.49 mmol/g。修饰后的树脂对没食子酸的吸附量显著增加且容易脱附，脱附峰无明显的拖尾现象，脱附率都在96％以上，再生后树脂的吸附量下降很少，可重复使用。

目录

摘要

第一章 文献综述

1．1 超高交联吸附树脂的合成

1．2 极性修饰超高交联吸附树脂

1．3 吸附树脂的吸附性能研究

1．3．1 吸附树脂的吸附原理

1．3．2 影响树脂吸附性能的因素

1．3．3 吸附等温线模型

1．3．4 吸附热力学

1．3．5 吸附动力学

1．4 课题的主要内容及创新点

1．4．1 研究的主要内容

1．4．2 创新点

第二章 极性修饰超高交联树脂的合成及表征

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 仪器与药品

2．2．2 硝基修饰超高交联树脂的合成

2．2．3 氨基修饰超高交联树脂的合成

2．2．4 酰胺基修饰超高交联树脂的合成

2．2．5 极性修饰超高交联树脂的结构与性能表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 极性修饰超高交联树脂的红外谱图

2．3．2 极性修饰超高交联树脂的比表面积及孑L结构分析

2．3．3 极性修饰超高交联树脂的含水量和全交换量

2．4 小结

第三章 极性修饰超高交联树脂对苯酚的吸附性能研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与药品

3．2．2 苯酚标准曲线的绘制

3．2．3 极性修饰超高交联树脂对苯酚的吸附性能研究

3．3 结果与讨论

3．3．1 苯酚水溶液的标准曲线

3．3．2 极性修饰超高交联对苯酚的吸附等温线

3．3．3 极性修饰超高交联树脂对苯酚的吸附热力学函数

3．3．4 极性修饰超高交联树脂对苯酚的动态吸附及脱附

3．3．5 极性修饰超高交联树脂对苯酚的吸附动力学

3．3．6 再生的极性修饰超高交联树脂对苯酚的静态吸附

3．4 小结

第四章 极性修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附性能研究

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 仪器与药品

4．2．2 没食子酸标准曲线的绘制

4．2．3 极性修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附性能研究

4．3 结果与讨论

4．3．1 没食子酸水溶液的标准曲线

4．3．2 极性修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附等温线

4．3．3 极性修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附热力学函数

4．3．4 极性修饰超高交联树脂对没食子酸的动态吸附及脱附

4．3．5 极性修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附动力学

4．3．6 再生的极性修饰超高交联树脂对没食子酸的静态吸附

4．4 小结

论文结语

参考文献

致谢

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