聚苯硫醚纖維氯甲基化及其功能化研究.pdf

1、離子交換纖維在化工生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、有機(jī)合成等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，離子交換纖維材料引起了許多學(xué)者的廣泛興趣。聚苯硫醚（PPS）纖維富含苯環(huán)，易于化學(xué)修飾，具有耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，是制備離子交換纖維的理想材料。本文首先以沸點(diǎn)高，無(wú)致癌作用的1,4-二氯甲氧基丁烷為氯甲基化試劑對(duì) PPS纖維進(jìn)行氯甲基化，為制備氯甲基化聚苯硫醚纖維提供了一條綠色合成路線。其次以氨基吡啶、氰基胍為功能化試劑，通過(guò)氯甲基化、胺化反應(yīng)合成了

2、兩種性能優(yōu)異的PPS基離子交換纖維，并將纖維用于水體污染物的去除。主要研究?jī)?nèi)容為：
　　（1）以1,4-二氯甲氧基丁烷為氯甲基化試劑對(duì)PPS纖維進(jìn)行氯甲基化，詳細(xì)考察了常壓體系和密閉體系兩種條件下纖維的氯甲基化效果，并通過(guò)紅外、元素分析、掃描電鏡等方法對(duì)氯甲基化纖維的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。對(duì)于常壓體系，通過(guò)條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，纖維氯含量達(dá)到2.17mmol/g。對(duì)于密閉體系，通過(guò)條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，纖維氯含量達(dá)到3.50mmol/g。氯甲基化后

3、的纖維仍能保持良好的外觀形貌和機(jī)械強(qiáng)度。
　?。?）以 PPS纖維為基體，通過(guò)氯甲基化和胺化反應(yīng)成功向 PPS纖維引入2-氨基吡啶功能基，合成了聚苯硫醚基氨基吡啶纖維（QAPPS）。通過(guò)紅外、元素分析、掃描電鏡等手段對(duì) QAPPS纖維的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行表征。QAPPS功能纖維基本保持良好的外觀形貌和機(jī)械強(qiáng)度，氨基吡啶功能基含量達(dá)3.26mmol/g，且在196℃以下具有良好的熱穩(wěn)定性。
　?。?）以氰基胍為功能化試劑，通過(guò)氯甲

4、基化反應(yīng)和胺化反應(yīng)成功向聚苯硫醚纖維引入含胍基的官能團(tuán)，合成了胍基功能纖維（DCDAPPS）。通過(guò)紅外、元素分析、掃描電鏡等手段對(duì)纖維結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。DCDAPPS纖維的氨基交換容量為2.42mmol/g，且反應(yīng)后纖維能夠保持良好的外觀形貌和機(jī)械強(qiáng)度。
　?。?）考察了QAPPS纖維對(duì)兩種常見(jiàn)有害離子Cr(VI)和As(V)的吸附效果。纖維對(duì)Cr(VI)和As(V)的飽和吸附容量分別為172mg/g和103mg/g，經(jīng)五次使用