纤维素固化单宁树脂的制备及吸附性能研究

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酚羟基是一个很好的氢键供体,易与含有氢键受体基团的有机物形成氢键,将酚羟基作为功能基引入到聚合物的骨架上,可以制备酚羟基修饰的吸附树脂。单宁是一类广泛存在于植物体的多酚化合物,其分子结构中含有大量的酚羟基,能与蛋白质、生物碱、多糖结合;能与多种金属离子发生络合或静电作用等。本文以杨梅单宁、纤维素为原料制备了几种的纤维素固化单宁树脂,刚性的纤维素能为树脂网络提供支撑骨架,能增强树脂的强度,改善树脂的使用性能,考察内容如下:1、单宁与多聚甲醛交联合成单宁酚醛聚合物,再以环氧氯丙烷为交联剂将单宁酚醛聚合物固化到纤维素上,制备聚合单宁-纤维素吸附树脂。单宁经过交联后固化到纤维素骨架上,增加了引入纤维素骨架的有效酚羟基的含量,有效改善吸附树脂的吸附性能。聚合单宁-纤维素树脂对亚甲基蓝具有较好的吸附效果,聚合单宁-纤维素树脂对亚甲基蓝的饱和吸附量为187.62 mg/g。2、通过反向悬浮聚合法,将单宁酚醛聚合物与纤维素交联制备球形聚合单宁-纤维素树脂。球形聚合单宁-纤维素树脂具有多孔的结构,树脂网络中含有大量的酚羟基,球形聚合单宁-纤维素树脂对亚甲基蓝和盐酸小檗碱具有较强的吸附容量,饱和吸附量分别为339.64 mg/g和245.92 mg/g;该树脂对亚甲基蓝和盐酸小檗碱的吸附均符合Langmuir吸附模型和准二级动力学,热力学数据表明该吸附是一个放热的吸附过程。3、纤维素经高碘酸钠氧化制备醛基纤维素,再通过酚醛反应将单宁固定在醛基纤维素上合成单宁-醛基纤维素树脂,该方法没有使用有毒的交联剂,具有环境友好的特征。所制备的单宁-醛基纤维素树脂对盐酸小檗碱具有较大的吸附容量,饱和吸附量可达143.66 mg/g。单宁-醛基纤维素树脂对盐酸小檗碱的吸附符合Langmuir吸附模型和符合准一级动力学方程;热力学参数表明该吸附过程是一个放热的吸附过程。
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