羧基功能化聚芳醚腈：合成、重金屬吸附及其稀土配合物的熒光性能.pdf

1、聚芳醚腈是一類綜合性能優(yōu)異的工程塑料，其化學穩(wěn)定性好，耐熱性高，力學性能優(yōu)異，廣泛應用于交通，航天，電子等領域。但是傳統(tǒng)的聚芳醚腈溶解性差，難以溶液加工。本工作在主鏈上引入扭曲的雙酚結(jié)構(gòu)，在不損失材料的耐熱性和模量的前提下成功改善了聚芳醚腈的溶解性能。主鏈上的羧基側(cè)基實現(xiàn)了聚芳醚腈的功能化。將羧基轉(zhuǎn)化為羧酸鈉鹽，得到的聚芳醚腈可以作為吸附劑吸附水溶液中的重金屬離子?；谙⊥猎氐挠H氧性，用羧基與稀土離子配位，可以得到熒光性能優(yōu)異的稀土配

2、位聚合物材料。具體內(nèi)容包括:
　　(1)采用溶液親核縮聚反應，用2,6-二氟苯腈和三種含有不同烷基取代基且含羧基官能團的雙酚單體聚合得到可溶性聚芳醚腈，其數(shù)均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)分別為34.8-12.3 kg/mol和52.3-40.2 kg/mol。根據(jù)XRD測試結(jié)果，所有聚合物都為無定形結(jié)構(gòu)。溶解性測試表明，聚合物可以常溫溶解在DMSO，DMF，THF等溶劑中。DSC和TGA測試得到所有聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度均高于

3、217度，熱失重5％溫度均高于380度。力學性能拉伸測試表明聚合物薄膜具有優(yōu)異的機械性能，最大拉伸強度為55-90MPa，斷裂伸長率為6.6-14.8％，楊氏模量為1.28-1.69GPa。
　　(2)用氫氧化鈉將羧基轉(zhuǎn)化為鈉鹽形式，得到的聚芳醚腈可以作為吸附劑來吸附銅和鉛離子，研究其對水溶液中的重金屬離子的吸附行為。考察了溶液pH，吸附時間，溶液濃度，溫度等因素對吸附量的影響。結(jié)果表明，對銅和鉛離子的最大吸附量分別為61.35和

4、175.4 mg/g，適宜的溶液pH范圍為4-7。動力學研究表明吸附過程遵循二階動力學模型。等溫吸附實驗數(shù)據(jù)可以很好的用Langmuir， Freundlich，和Dubinin-Radushkevich模型來擬合。熱力學實驗表明吸附過程為自發(fā)吸熱過程。洗脫實驗證明了該吸附劑可以很好的重復利用，因此該吸附材料在重金屬處理領域有巨大的實際應用價值。
　　(3)以聚芳醚腈作為大分子配體，1，10-鄰菲羅啉(Phen)作為小分子配體，選