聚合β-环糊精衍生物的合成与性能研究

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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。
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