新型吸附分離纖維的合成、結(jié)構(gòu)表征及性能研究.pdf

1、離子交換纖維是近年來發(fā)展迅速的新型纖維狀吸附分離材料，目前對離子交換纖維的研究主要集中于各種新型纖維載體的選擇、不同化學(xué)功能基團在纖維載體上的引入以及合成方法的探索，但在有機功能纖維分子骨架設(shè)計與合成方面的研究還未見報道。 鑒于Friedel-Crafts交聯(lián)反應(yīng)在吸附樹脂分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與合成方面的成功應(yīng)用，本文在對超高交聯(lián)吸附樹脂的鏈問交聯(lián)、微觀形貌及生成機理進行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，本文首次提出將Friedel-Crafts交聯(lián)反

2、應(yīng)應(yīng)用于纖維分子骨架修飾設(shè)計中來的構(gòu)想。并利用不同鏈長和剛性的交聯(lián)劑，在聚丙烯接枝苯乙烯-二乙烯基苯纖維高分子支鏈網(wǎng)絡(luò)上成功的進行了Friedel-Crafts反應(yīng)，合成出了兩種具有豐富微孔結(jié)構(gòu)和高比表面積特征的新型非極性纖維(HM-1和HX-1)，合成后纖維的比表面積分別為200m<'2>/g和130m<'2>/g左右。本文還對合成后纖維的微觀形貌、熱穩(wěn)定性等性質(zhì)進行了考察與測試，對其溶脹性能進行了初步研究，結(jié)果表明合成后纖維發(fā)生熱分

3、解的溫度要比原纖維高100K左右，在良性和非良性溶劑中都有很好的溶脹性能。 在合成上述纖維的基礎(chǔ)上，對HM-1纖維吸附甲醇蒸汽和HX-1纖維吸附苯蒸汽的熱力學(xué)和動力學(xué)行為進行了系統(tǒng)研究，兩種纖維的最大吸附量可分別達到230mg/g和370mg/g左右，達到吸附平衡的時間為8-10分鐘。 本文在成功進行了纖維骨架分子設(shè)計與合成后，還將研究工作進行了拓展，分別在HM-1纖維和HX-1纖維上引入了不同的化學(xué)功能基團，制備出了具

4、有不同交換容量與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的兩種強酸性離子交換纖維(HMS-1，HXS-1)和兩種強堿性離子交換纖維(HMA-1，HXA-1)。利用新合成的兩類離子交換纖維分別對有機廢水中常見的污染物苯胺和苯酚進行吸附分離實驗，并對吸附分離過程的熱力學(xué)和動力學(xué)行為進行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明由于化學(xué)功能基團同纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)在吸附效果上的疊加，所合成的幾種纖維均表現(xiàn)出了優(yōu)良的吸附分離性能，不但分離能力提高，而且分離速度明顯加快，從而為其在相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用奠定了一