相反转乳化—液中干燥法制备线型氯甲基化聚苯乙烯微球

采用相反转乳化一液中干燥法成功制备出在2～40μm粒径可控且分散性较好的线型氯甲基聚苯乙烯（PCMS）微球，考察了搅拌速度、油相／水相比例、乳化分散体系的组成及加入量等因素对微球粒径及粒径分散度的影响；用扫描电子显微镜观察了微球的形貌。研究结果表明，采用相反转乳化-液中干燥法可制备出球形度极好的PCMS微球；搅拌速度、乳化分散体系的组成与加入量对PCMS微球的粒径都有很大的影响，而影响微球粒径分散系数的主要因素是搅拌速度与油相／水相的比例，分散剂的量对分散系数也有很大的影响。

聚苯乙烯-L-半胱氨酸树脂的合成及其对Pb^(2+)、Hg^(2+)的吸附研究

氯甲基聚苯乙烯微球与L-半胱氨酸(L-Cys)胺解反应合成聚苯乙烯-L-半胱氨酸树脂,通过红外光谱表征了树脂结构,测定了其树脂的比表面和孔结构等数据,研究了该树脂在不同温度下对Pb^(2+)、Hg^(2+)的吸附等温线,利用热力学函数关系计算出了吸附焓、自由能和熵。结果表明其合成的Cys树脂对水溶液中Pb^(2+)、Hg^(2+)离子有较好的吸附性能。

离子液体桥连的聚苯乙烯负载型2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物催化剂的稳定性

研究将小分子催化剂2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物通过化学共价键键合离子液体桥连的方法负载在聚苯乙烯氯球上,制备负载型催化剂。考察其在N2气氛的热稳定性、溶剂中的溶胀性以及两相反应体系(NaClO/NaBr、CH2Cl2/H2O)中的化学稳定性。结果表明,负载型催化剂在反应温度低于180℃表现出较好的热稳定性,且在苯甲醇催化氧化过程中可以循环使用20次,苯甲醇转化率大于95%。所得催化剂具有亲水亲油的两亲性,适用于两相体系的催化环境,比直接负载2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的催化剂有更好的耐溶剂性及稳定性。

一种柔性链状L-Phe树脂的合成与对铜离子的吸附

以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)为大分子引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酰胺(AM)为单体,以原子转移自由基聚合法合成了链状的亲水性环氧聚苯乙烯微球载体(PS-acyl-g-P(AM-GMA)),并与L-苯丙氨酸(LPhe)反应制得一种柔性链状L-Phe树脂。研究了反应时间、原料树脂溶胀时间、溶剂体系、催化剂添加量等对反应的影响。结果表明,随反应时间延长至20 h,增重率增至最大;原料溶胀时间延长至24 h,增重率增至最大;溶剂水较之N,N-二甲基甲酰胺经济且效果好;使用且增加催化剂至20%时,结果最好。在此优化条件下,可得环氧基转化率72%、担载量2.4 mmol/g的L-Phe树脂。研究了L-Phe树脂对Cu2+的吸附,得到最佳条件:Cu2+浓度为100mmol/L,pH为5.8~8.0,饱和吸附时间80 min。树脂最高吸附量为2.0 mmol/g。

原子转移自由基聚合法合成PS-g-PMMA

以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)为大分子引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,CuCl/CuCl2及N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为催化体系的原子转移自由基聚合反应,成功在PS-acyl-Cl表面接枝上PMMA分子链而获得聚苯乙烯-接枝-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-g-PMMA)。考察了催化剂、反应温度、溶剂用量等条件对接枝反应的影响,优化的反应条件下,使用氯乙酰基担载量3.44 mmol.g-1的PS-acyl-Cl,15h可获得增重率687%的PS-g-PMMA,且反应表现出一级动力学特征(k=5.13×10-5s-1)。通过改变反应条件,可得到不同PMMA接枝链长的PS-g-PMMA。反应得到的PS-g-PMMA经水解后有望作为高担载量弱酸型离子交换树脂或进一步功能化后作为酶的柔性固定化载体。

基于ATRP法制备的触角状亲水性羟胺树脂的吸硼性能的研究

以大分子引发剂氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)经原子转移自由基聚合(ATRP)法引发丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体的共聚接枝,制得一种触角状亲水性环氧载体(PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)),再经二乙醇胺(DEA)的环氧基开环胺化反应,得到一种含多个-NCH2CH2OH螯合配基的多齿-五元螯合环的触角状亲水性羟胺树脂(PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)-DEA)。将此树脂用于硼吸附研究,结果表明,PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)-DEA树脂对硼的吸附满足Langmuir方程,为单分子层吸附;饱和吸附量约为37.7 mg·g-1,且树脂5 min即可达到吸附平衡,与其它已报道的吸硼树脂相比,该树脂具有更高的吸附量和吸硼速率。吸附动力学研究表明,树脂吸附硼的过程主要由颗粒扩散过程控制。重复使用5次后该树脂的吸附量基本不变,解吸率均在90%以上,重复使用性能良好。

一种吸硼的触角状亲水性羟胺树脂的合成与表征

以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)为大分子引发剂通过原子转移自由基聚合法(ATRP)引发亲水性单体丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体的共聚合,制得一种具有"柔性"的触角状亲水性环氧载体(PS-acyl-gP(AM-co-GMA)),再经二乙醇胺(DEA)的环氧基开环胺化反应,得到一种含有多齿-五元螯合环的触角状亲水性羟胺树脂(PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)-DEA)。经过合成条件优化,结果表明,用乙醇和水组成的混合溶剂,溶剂量为V(Solv)/V(DEA)=3(体积比,下同),试剂用量为n(DEA)/n(epoxy)=2(摩尔比,下同),90℃反应约0.25 h,羟胺树脂增重率可以达到最大值58.6%,经元素分析可得其二乙醇胺担载量最高可以达到3.51 mmol/g,环氧基的转化率最大可以高达86.5%。且羟胺树脂的增重率随着环氧载体链长的增加而增加,而环氧基的转化率也随链长的增加而增加,后者表明,链长似乎有促进作用或邻近基团促进作用。将该螯合树脂直接用于硼的吸附,其饱和吸附量约为37.7 mg/g且树脂5min即可达到吸附平衡,与其它已报道的吸硼树脂相比,该树脂具有更高的吸附量和吸硼速率。