新型反應(yīng)介質(zhì)中羧基聚苯乙烯微球的合成及應(yīng)用.pdf

1、本文分別以葡萄糖水溶液、蔗糖水溶液、淀粉水溶液為反應(yīng)介質(zhì)，苯乙烯、丙烯酸為單體，采用懸浮共聚合的方法合成了羧基聚苯乙烯微球。研究結(jié)果表明：在葡萄糖水溶液中最佳的聚合條件為葡萄糖濃度5．7％(質(zhì)量比)，苯乙烯用量22．8％，丙烯酸用量2．3％，PVA用量0．57％，AIBN用量0．34％。在最佳條件下合成的羧基微球的粒徑為70~80μm，單分散性較好。在蔗糖水溶液中最佳的聚合條件為蔗糖濃度5．3％，苯乙烯用量22．9％，丙烯酸用量2．3％

2、，PVA用量0．57％，AIBN用量0．34％。在最佳合成條件下合成的羧基微球的粒徑為60~70μm，單分散性較好。在淀粉水溶液中最佳的聚合條件為淀粉濃度3．5％，苯乙烯用量23．4％，丙烯酸用量2．3％，PVA用量0．18％，AIBN用量0．35％。在最佳條件下合成的羧基微球的粒徑為5~15μm，單分散性較好。
　　 對(duì)葡萄糖水溶液、蔗糖水溶液、淀粉水溶液三種反應(yīng)介質(zhì)中合成的羧基微球粒徑大小和穩(wěn)定劑用量的研究表明，葡萄糖、蔗糖

3、、淀粉分子在聚合反應(yīng)過程中具有助穩(wěn)定劑的作用，其分子中的基團(tuán)數(shù)、分子量、分子體積等因素影響助穩(wěn)定作用的大小。淀粉分子的基團(tuán)數(shù)，分子量，分子體積是三者中最大的，其助穩(wěn)定作用也最大，因此，在淀粉水溶液中合成的微球粒徑最小，所用穩(wěn)定劑最少。
　　 羧基聚苯乙烯微球在三種反應(yīng)介質(zhì)中的聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究表明聚合反應(yīng)屬于自由基反應(yīng)。對(duì)微球的紅外光譜表征表明所合成的微球中含有羧基基團(tuán)。對(duì)微球的掃描電鏡觀察表明了所合成的微球表面光滑，無缺陷，無

4、破損，具有單分散性。并根據(jù)研究結(jié)果提出了在三種反應(yīng)介質(zhì)中合成羧基微球的聚合機(jī)理。
　　 羧基聚苯乙烯微球的合成采用了淀粉、蔗糖、葡萄糖水溶液為反應(yīng)介質(zhì)，此反應(yīng)介質(zhì)具有后處理簡(jiǎn)單，無需大量有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境無污染，因此具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文還將自制的羧基聚苯乙烯微球?yàn)槟０澹遭佀岫□殁佋?，采用溶膠-凝膠法與模板法相結(jié)合的方法制備了PS/TiO2微球，并初步探討了PS/TiO2微球?qū)ι锶玖蠌U水的光催化降解能力。研

5、究結(jié)果表明：制備PS/TiO2微球的最佳條件為鈦酸丁酯用量18．2％、醋酸用量4．5％、乙醇用量72．7％、H2O用量4．5％，pH為3，溫度為30℃，在此最佳條件下PS/TiO2微球包覆層表面較平整，且包覆層較厚。
　　 對(duì)PS/TiO2微球的紅外光譜表征表明了PS微球表面存在COO-Ti鍵，且PS微球上的羧基官能團(tuán)全部與鈦酸丁酯螫合。對(duì)PS/TiO2微球的XRD表征表明PS微球表面的鈦是以典型的非晶態(tài)TiO2形式存在的。