亲水性吡啶和噻二唑类杂环吸附树脂的制备及其吸附性能

摘要

在多孔聚合物基质上键连各种功能基可得到性能优良的吸附剂，该类吸附剂可以选择性地吸附水溶液中金属离子和有机化合物。将杂环基团引入大孔高分子载体的杂环吸附树脂，是近些年发展起来的一种多孔性、多用途的功能性树脂，具有吸附量大，吸附选择性高等优点，广泛应用于贵金属回收、污水处理和药物分离提纯。但传统的杂环树脂一般具有较强的疏水性，溶胀度小，吸附速度较慢，限制了其在水溶液中的吸附性能。为克服这些缺点，本文合成了三类亲水性的大孔杂环吸附树脂。
　　 1、以甲基丙烯酸环氧丙酯和二乙烯基苯悬浮共聚，制备了不同交联度的大孔交联共聚物，在碱性条件下，与4-氨基吡啶通过胺化反应得到氨基吡啶杂环树脂。测定了树脂的孔结构参数和在水溶液中的溶胀比性能，结果表明该树脂具有较好的亲水性，进一步考察了其对水溶液中Hg2+、pb2+、Cu2+、Ni2+等重金属离子的吸附性能，结果表明该树脂对上述重金属离子具有较快的吸附速率和较大的吸附容量。实验条件下，对上述离子的吸附量分别为2.145、1.715、1.023、0.654mmol/g。等温吸附研究表明，该树脂对上述离子的吸附可用Langmuir和Freundlich方程描述。
　　 2、通过滴加成球的物理方法制备了多孔球状的壳聚糖微球，苯甲醛保护氨基后用环氧氯丙烷交联，合成了不溶于酸的大孔交联壳聚糖树脂，通过接枝反应在树脂上引入了含氨基和巯基的噻二唑，制备了噻二唑类杂环吸附树脂，由元素分析测得噻二唑功能基的含量为1.62 mmol/g。以静态吸附法考察了该树脂对重金属离子吸附性能。该树脂对Hg2+吸附量大，达到了2.54 mmol/g，吸附率超过97％。
　　 3、采用悬浮聚合法制备了大孔交联球状共聚物聚4-乙烯基吡啶-二乙烯苯，在酸性条件下，使该共聚物与丙烯酰胺发生Michael加成得到了含酰胺基团的亲水性吡啶类吸附树脂。实验测定了该树脂的孔结构参数，以动态吸附法考察了该树脂对环境激素-双酚A的吸附性能。实验结果表明树脂的孔径分布比较均匀，对双酚A有较好的吸附性能，具有吸附量大、容易洗脱、再生能力强、可重复使用等优点。热力学研究发现该树脂吸附双酚A的过程是自发放热的过程。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1吸附树脂概述

1.2螯合树脂概述

1.3吡啶类吸附树脂概述

1.4树脂吸附作用机理概述

1.5研究课题的提出与设想

2亲水性氨基吡啶树脂的合成及其吸附性能

2.1前言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4本章小结

3球状壳聚糖负载噻二唑树脂的合成及性能研究

3.1前言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4本章小结

4大孔聚4-乙烯吡啶-N-丙酰胺吸附树脂的合成及性能研究

4.1前言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4本章小结

结语

参考文献

附录 硕士期间发(待)表论文

致谢