聚乙烯醇基催化及液晶功能材料的可控制備.pdf

1、本文由聚乙烯醇(PVA)制備不飽和大單體PVAM,然后采用反相乳液聚合法制備PVA基微凝膠載體,分別對α-淀粉酶、納米TiO2以及納米Fe3O4和TiO2混合物進行包載,得到了具有催化功能的PVA基微凝膠,并考察了PVA分子量和 PVAM濃度對微凝膠的結(jié)構(gòu)及其性能的影響。另一方面,采用兩種不同的聚合方法制備了 PVA基側(cè)鏈液晶高分子,并對其性能進行了初步的研究。得到了如下結(jié)果:
　　1、首先,通過RAFT聚合制備了分子量可控的PV

2、A;接著,PVA與馬來酸酐(MA)發(fā)生酯化反應(yīng),制備了含有大量雙鍵和羧基的不飽和大單體 PVAM,然后以丙烯酸(AA)為交聯(lián)劑,采用反相乳液聚合法制備了載α-淀粉酶微凝膠。通過GPC、FTIR、TGA、XRD、SEM等手段對中間體和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進行了表征。此外,通過改變PVA分子量和PVAM反應(yīng)濃度,對載酶微凝膠的結(jié)構(gòu)和性能進行了調(diào)控。結(jié)果表明:隨著聚乙烯醇分子量的增大,碳碳雙鍵含量增加,載酶微凝膠的粒徑減小,溶脹率、包載率、催化淀粉降解

3、能力逐漸增大;隨著 PVAM反應(yīng)濃度增加,載酶微凝膠粒徑增加,溶脹率增加,包載率和催化淀粉降解能力降低。
　　2、在PVAM與AA自由基聚合過程中加入納米TiO2,得到PVA基載納米TiO2微凝膠,探討其光催化降解有機污染物的功能。通過對甲基橙光催化降解性能的測試,得出結(jié)論:隨著PVA分子量增大,微凝膠對TiO2的包載率也增加,光催化降解效率也增大,當PVA的前驅(qū)PVAc數(shù)均分子量為85600g/mol時,微凝膠對納米TiO2包載

4、率為29.79％;催化劑存在下、用30W紫外燈光照射3h,甲基橙的降解率達到80.5%。制備的微凝膠呈顆粒狀,能進行回收、重復(fù)使用;相比于初次,第4次重復(fù)使用時甲基橙降解率僅降低7%。
　　3、在PVAM與AA聚合過程中加入納米Fe3O4和TiO2混合物,制得一種具有磁性能降解有機污染物的光催化劑。通過對甲基橙光催化降解性能的測試,得出結(jié)論:隨著 PVA分子量增大,微凝膠對混合物的包載率也增加,同時光催化降解能力也增大,當PVA的

5、前驅(qū)PVAc數(shù)均分子量為86500g/mol時,對混合物包載率為34.47%;催化劑存在下、用30W紫外光照射3.5h,甲基橙的降解率達到84.4%。相對于單獨包載 TiO2納米粒子的微凝膠,包載混合物的微凝膠具有磁性,較易于回收;第3次重復(fù)使用時,甲基橙降解率僅比初次使用降低8%。
　　4、利用硫醇-烯Click化學(xué)和斷裂鏈轉(zhuǎn)移可控聚合(RAFT)兩種不同途徑,將偶氮液晶基元(AHAB)引入PVA分子鏈上,得到PVA基液晶高分子