側(cè)鏈含介晶基團(tuán)螯合樹脂的制備及吸附性能研究.pdf

1、螯合樹脂是一類含有配位基團(tuán)的功能高分子材料，已廣泛用于冶金、無機(jī)、廢水處理、海洋化學(xué)等。聚乙烯亞胺(PEI)是一種非常好的重金屬離子捕集劑，但存在著易溶于酸，質(zhì)軟，難成形以及易流失等缺點(diǎn)。于是在螯合樹脂的配位原子上連接一些體積較大的介晶基團(tuán)，使聚乙烯亞胺有一定的硬度和形狀。 本論文分別用4'-甲氧基-4-羥基聯(lián)苯、4-羥基聯(lián)苯作為介晶基團(tuán)與PEI進(jìn)行反應(yīng)，合成了五種側(cè)鏈含介晶基團(tuán)的螯合樹脂。研究了合成反應(yīng)的條件，并提出了不同的合

2、成路線，探討了不同的反應(yīng)條件對聚合物反應(yīng)取代度的影響。用IR手段區(qū)分了五種不同結(jié)構(gòu)的聚合物，用1HNMR驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的同時(shí)計(jì)算了側(cè)鏈在N-H鍵上的取代度。DSC測試結(jié)果顯示PN6Ⅰ-88，PN4Ⅰ-89，PN6Ⅱ-74型產(chǎn)物具有雙向性液晶性能，且熱穩(wěn)定性比較好，表明聯(lián)苯衍生物是好的介晶基團(tuán)。同時(shí)PN2-91和PN4-77存在某種中間相態(tài)。液晶相的清亮點(diǎn)溫度Ti隨著間隔基長度的增加而減小。介晶基團(tuán)的含量以及介晶基團(tuán)本身的液晶行為對液晶高分子的

3、液晶行為影響較大。偏光顯微鏡照片證實(shí)了這一類聚合物在升溫和降溫的過程中都有織構(gòu)出現(xiàn)，PN6Ⅰ-88，PN4Ⅰ-89，PN6Ⅱ-74都是雙向性液晶高分子，并且出現(xiàn)的是典型的向列相織構(gòu)，PN2Ⅰ-91和PN4Ⅰ-77出現(xiàn)了一種非典型織構(gòu)。X射線衍射曲線圖上五種聚合物在e=20°左右都有尖銳的衍射峰，表明這些聚合物都存在晶性。其中PN4Ⅱ-76比較特殊，它在XRD圖上顯示的是結(jié)晶性的物質(zhì)，但是在DSC圖譜是卻沒有觀察到結(jié)晶熔融峰的出現(xiàn)，原因可

4、能是主鏈PEI上存在H鍵，而使PN4Ⅱ-76形成了一種比較穩(wěn)定的特殊的結(jié)構(gòu)。 采用靜態(tài)吸附法，用合成的五種樹脂對Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)進(jìn)行了吸附性能的研究。結(jié)果表明五種樹脂對Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附性能都很好，而對Co(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)這種離子的吸附能力較差。其中PN4Ⅰ-77對Pb(Ⅱ)離子的吸附選擇性非常好，通過XRD分析，發(fā)現(xiàn)生成了Pb