23292.苯胺—磺酸基苯胺共聚物的制備及其對(duì)染料吸附性能的研究

1、A血esissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterFacileHigh—YieldSynthesisofPoly(anilineCOmsulfophenylenediamine)forCationicDyeRemovalByKakaZhangSupervisor：ProfOunXutrott)unResearcherLiangZhaoDrJingWangChemistryan

2、dPhysicsofPolymersSchoolofMaterialsScienceandEngineeringJune，2014摘要摘要聚苯胺及其共聚物由于其較好的環(huán)境穩(wěn)定性和優(yōu)異的吸附性能，被應(yīng)用于水體中污染物的吸附去除。本研究采用一種簡(jiǎn)單、高效且不添加任何誘導(dǎo)劑的氧化共聚法，將苯胺單體和2，4二氨基苯磺酸單體在鹽酸中共聚合，得到高產(chǎn)率的苯胺磺酸基苯胺共聚物。通過(guò)調(diào)節(jié)兩單體的摩爾比，得到一系列具備不同形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)的苯胺磺酸基苯胺共

3、聚物，并利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、Zeta電位儀、比表面積測(cè)定儀、X射線衍射儀、紅外、紫外和X射線光電子能譜等對(duì)共聚物進(jìn)行了表征；在此基礎(chǔ)上研究了苯胺磺酸基苯胺共聚物對(duì)水溶液中染料的吸附性能，并重點(diǎn)研究了其對(duì)陽(yáng)離子染料——亞甲基藍(lán)的吸附性能，探究了共聚物的組成、吸附溫度、接觸時(shí)間、溶液pH值、染料初始濃度和離子強(qiáng)度等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)亞甲基藍(lán)吸附性能的影響。合成及表征結(jié)果表明：采用新的共聚方法，即先使苯胺(AN)聚合一段時(shí)間，形成苯胺

4、預(yù)聚體后，再加入2，4二氨基苯磺酸(SP)單體參與共聚，合成苯胺磺酸基苯胺共聚物(PANSP)。共聚物的產(chǎn)率比傳統(tǒng)的共聚方法提高了220％，且共聚物的形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面電荷及比表面積等均受兩單體摩爾配比的支配。即隨SP單體比例的增加，共聚物顆粒的尺寸逐漸增大，尺寸范圍為50300nm，粒徑分布更均一，顆粒內(nèi)部無(wú)孔結(jié)構(gòu)；由于共聚物表面存在大量磺酸基陰離子，使其Zeta電位的零電位點(diǎn)(pHPZC)遠(yuǎn)低于聚苯胺(pHpzc=56)：共聚物的

5、比表面積范圍為9743Om2儋。吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：高磺酸基含量的PANSP共聚物更傾向于吸附陽(yáng)離子染料亞甲基藍(lán)，而磺酸基含量較低的共聚物更易于吸附甲基橙。共聚物PANSP(8：2)相比其他配比的共聚物，對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附效果最佳，吸附容量可達(dá)118mg／g，為聚苯胺類吸附劑中的最高值。該吸附在較高溫度下更易進(jìn)行，吸附的最適pH值范圍為3560，且離子強(qiáng)度對(duì)吸附效果無(wú)影響。該吸附符合Langmuir吸附等溫線和偽二階吸附動(dòng)力學(xué)模型，且吸附行