聚合β-环糊精衍生物的合成与性能研究

论文摘要

β-环糊精衍生物与环氧氯丙烷交联聚合，不仅保留了母体分子具有的包合性能，还表现出独特的高分子效应，在分子识别、色谱分离、环境污染防治等方面具有独特的作用。文章介绍了聚合β-环糊精衍生物的合成及其性能研究的结果。1．以环氧氯丙烷为交联剂，在碱性条件下分别与羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）和羧甲基-β-环糊精（CM-β-CD）交联聚合，合成了两种聚合β-环糊精衍生物。用苯酚-硫酸法测定了产品的交联度，用FT-IR和XRD对产品结构进行了表征。2．研究了HP-β-CD聚合物吸附苯酚、硝基苯，以及CM-β-CD聚合物吸附苯酚的性能。结果表明：当苯酚初始浓度为500mg／L时，HP-β-CD聚合物达到吸附平衡时间为10min，CM-β-CD聚合物达到吸附平衡的时间为4h，吸附量分别为14．6mg／g、10．47mg／g，对应的去除率分别为58％、38％；当硝基苯初始浓度为300mg／L时，HP-β-CD聚合物达到吸附平衡的时间为50min，吸附量为9．30mg／g，去除率为61％。两种不同取代度的HP-β-CD聚合物吸附苯酚时，取代度对吸附性能影响不大。3．考察了聚合β-环糊精衍生物对苯酚、硝基苯的动态吸附穿透曲线，结果表明：聚合β-环糊精衍生物对苯酚、硝基苯的动态吸附存在突跃阶段。4．拟合Freundlich吸附等温线结果表明：HP-β-CD聚合物、CM-β-CD聚合物对苯酚、硝基苯的吸附平衡可用Freundlich吸附模型来描述。在15℃时，HP-β-CD聚合物吸附苯酚、硝基苯的Freundlich方程拟合形式分别为：X/m=0．411Cw1/1.5和X/m=0．196 Cw1/1.2，15℃时，CM-β-CD聚合物吸附苯酚的Freundlich方程拟合形式为：X/m=0．128 Cw1/1.3。5．用FT-IR、XRD表征吸附苯酚、硝基苯后的聚合β-环糊精衍生物，从结合形态探讨聚合β-环糊精衍生物对苯酚、硝基苯的吸附机理。结果表明：聚合β-环糊精衍生物吸附苯酚、硝基苯均形成包合物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• Contents
• 1 文献综述
• 1.1 环糊精及其衍生物
• 1.1.1 环糊精分子的结构特点
• 1.1.2 环糊精改性及环糊精衍生物
• 1.2 环糊精聚合物
• 1.2.1 环糊精聚合物的特性
• 1.2.2 环糊精聚合物的合成方法
• 1.2.3 环糊精聚合物的高分子效应
• 1.2.4 环糊精交联聚合物的研究进展
• 1.2.5 环糊精聚合物用于吸附过程的研究
• 1.3 环糊精包合物的鉴定
• 1.4 本课题的研究内容及技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 1.4.3 本课题创新之处
• 2 聚合β-环糊精衍生物的合成
• 2.1 合成原理
• 2.2 试剂与仪器
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 聚合-β-环糊精衍生物的合成与表征
• 2.3.1 β-环糊精衍生物的合成及取代度的测定
• 2.3.2 聚合β-环糊精衍生物的合成
• 2.3.3 表征方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 羟丙基-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精的取代度
• 2.4.2 聚合β-环糊精衍生物的结构表征
• 2.5 结论
• 3 羟丙基-β-环糊精交联聚合物的吸附性能研究
• 3.1 试剂与仪器
• 3.1.1 实验试剂
• 3.1.2 实验仪器
• 3.2 羟丙基-β-环糊精交联聚合物对苯酚的吸附
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 结果与讨论
• 3.2.3 羟丙基-β-环糊精聚合物与苯酚吸附物的结构表征
• 3.3 羟丙基-β-环糊精交联聚合物对硝基苯的吸附
• 3.3.1 实验部分
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.3.3 羟丙基-β-环糊精聚合物与硝基苯吸附物的结构表征
• 3.4 结论
• 4 羧甲基-β-环糊精交联聚合物的吸附性能研究
• 4.1 试剂与仪器
• 4.2 羧甲基-β-环糊精交联聚合物对苯酚的吸附
• 4.2.1 实验部分
• 4.2.2 结果与讨论
• 4.2.3 羧甲基-β-环糊精交联聚合物与苯酚吸附物的结构表征
• 4.3 结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介