乙二胺螯合树脂对Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到氯甲基化聚苯乙烯树脂(PS-CH2Cl)表面,再经环氧基和氨基的开环反应,制备了一种乙二胺螯合树脂(PEDA-g-PS)。采用红外光谱、扫描电镜和元素分析对树脂进行了表征,考查了树脂对Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能。通过分析溶液pH对吸附容量的影响、吸附等温线和吸附动力学曲线,证明Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在PEDA-g-PS树脂上的吸附属于Langmuir单层吸附模型,符合准二级动力学方程。pH3.0时,树脂对Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量可达1.19和1.95 mmol/g,经过10次吸附-解吸循环实验,树脂的吸附容量无显著变化,表明树脂对重金属离子具有优异的吸附性能以及优良的重复使用性能。

聚酯合成催化技术的研究进展

聚酯工业的进步离不开先进的催化技术。本文对聚酯合成催化体系的研究进展进行了评述。着眼于目前占主导的金属催化剂,对锑、钛、锡、锗、铝等催化剂在活性、副反应等方面所开展的金属复合、配体改性、载体负载等工作进行了总结,介绍了有机物、离子液体、酶等非金属催化体系的研究进展,并对促进聚酯合成的电、光、微波等催化辅助技术进行了评述。催化能力强、副反应少、聚合条件温和催化体系的开发有助于聚酯品质的提升,将先进的表征手段、模型研究以及聚酯构效关系规律探索结合到催化体系的研究中,可加速高效聚酯催化技术的研发。

吲哚基NCN钳型钛族金属配合物的合成及其催化苯乙烯聚合反应

以吲哚为骨架,在吲哚的1位、3位引入2条边臂基团得到了1,3-双取代吲哚基化合物,用丁基锂去质子后与MCl_(4)(M=Ti、Zr、Hf)反应,得到一系列NCN钳型钛、锆、铪金属配合物(3-Ti、3-Zr、3-Hf)。该系列配合物通过核磁、元素分析及单晶X射线衍射进行了表征。单晶结构显示,金属中心除与3个氯原子配位外,还与配体以κ^(3)_(NCN)的形式配位,形成六配位的八面体构型。考察了该类型配合物在不同助催化体系条件下催化苯乙烯聚合反应的性能。实验发现:在室温下,助催化剂为AlEt_(2)Cl/(Ph_(3)C)[B(C_(6)F_(5))_(4)],甲苯为溶剂,单体与催化剂在浓度比300∶1的条件下,不同金属中心配合物都能以高转化率得到聚苯乙烯,其中铪配合物的催化活性最高。催化所得的聚苯乙烯经表征发现均为无规结构,数均分子量为4 000~8 000。

铋/锡催化L-丙交酯与乙交酯本体开环共聚

为探究金属催化剂辛酸亚锡(Sn(Oct)_(2))与次水杨酸铋(BiSS)对L-丙交酯(L-LA)与乙交酯(GA)本体开环聚合(ROP)反应过程及产物性能的影响,使用不同含量的Sn(Oct)_(2)或BiSS合成一系列聚丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)。通过核磁共振波谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪对聚合物的微观结构、聚合反应动力学和相对分子质量进行了表征,借助热重分析仪和差示扫描量热仪对聚合物的热性能进行了分析。结果表明,BiSS是一种非常有吸引力的催化剂,在ROP制备PLGA共聚物中获得了与Sn(Oct)_(2)类似的结果,其催化性能可与Sn(Oct)_(2)相媲美。BiSS催化制备的PLGA的热稳定性显著提高,例如,1000×10^(-6)Bi催化制备的PLGA73在氮气氛围下的T_(5)%和T_(90)%分别为269.6℃和379.2℃,相较于Sn(Oct)_(2)分别升高了36℃和82.7℃。由BiSS催化制备的PLGA链段具有更高的随机性和更短的L-LA序列长度。BiSS可以替代商业使用的Sn(Oct)_(2)用于生产生物医学领域应用的低毒性PLGA。

可用于生锈基材的自修复防腐涂料

目的制备具有自修复功能、可用于海洋环境中腐蚀金属部件的涂料。方法采用原位聚合法制备了以桐油为囊芯、脲醛树脂为囊壁的微胶囊,并将其添加于带锈防锈涂料中,然后将涂料涂覆在生锈的马口铁上。利用扫描电镜、能量色散谱仪、傅里叶变换红外光谱、扫描开尔文探针、热重分析和电化学阻抗谱等测试手段,对微胶囊和涂层的形貌、自修复性能和防腐性能进行表征。结果桐油被脲醛树脂包裹,制备出的微胶囊形貌良好,微胶囊的平均粒径为(47.37±9.41)μm,微胶囊对桐油的包覆效果良好,囊芯(桐油)的质量分数高达81.57%。含有20%(质量分数)微胶囊的涂层具有良好的自修复性能和耐腐蚀性,被划伤的涂层能够在24 h内完全自修复,通过对涂层的扫描电子观测和扫描开尔文探针可确认划痕区域是涂层自修复实现的,并且涂层能够长时间抵抗腐蚀。结论微胶囊可显著延长涂层的使用寿命,这种自修复技术有望在防腐涂料系统中得到应用,而且该涂料可直接应用于生锈的金属表面,降低了在复杂应用环境中涂覆金属部件的成本。

过渡金属配合物催化烯烃配位聚合综合实验的设计——催化剂构效关系的典型案例

文章介绍了一个涉及合成化学多领域的综合实验,要求学生利用合成的有机配体制备相应的过渡金属配合物,并作为催化剂均相催化烯烃配位聚合,同时对所得聚合物性能进行测试。该实验串联了有机配体合成、金属配合物合成、高分子催化合成和高分子材料性能测试模块的内容,能让学生观察到烯烃配位聚合中的催化剂构效关系,有利于全面提高学生的学习兴趣、实验技能和独立思考能力。

冷冻界面聚合法制备聚吡咯@UIO-66复合织物电极及其电化学性能研究

通过原位溶剂热反应将锆-金属有机框架(UIO-66)沉积在棉布上,并采用冷冻界面聚合法聚合聚吡咯(PPy)从而获得PPy@UIO-66@棉复合织物电极材料。通过扫描电镜、红外光谱、循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等手段对该复合织物电极的形貌结构和性能进行了表征。结果表明:利用该织物电极组装的超级电容器在电流密度为1.6mA/cm^(2)条件下面积比电容为3888mF/cm^(2)(相应的质量比容量为410.4F/g),经过1000个充放电循环后比电容保持率为73%。

基于MOFs的Pb(Ⅱ)离子印迹聚合物的制备及性能研究

以Pb(Ⅱ)为模板离子,采用沉淀聚合法,以Fe_(3)O_(4)/MIL101(Cr)为金属有机框架材料(MOFs),乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,对MOFs、功能单体、交联剂的用量以及致孔溶剂的种类等实验条件进行优化,制备了一系列Pb(Ⅱ)印迹聚合物[Pb(Ⅱ)-IIPs]及相应的非印迹聚合物(NIPs).结合扫描电镜(SEM)、氮气吸附/脱附(BET)、等温吸附实验、动力学吸附实验等,对较优实验条件下制备的Pb(Ⅱ)-IIP_(8)和NIP_(8)进行结构表征和性能研究.结果表明,Pb(Ⅱ)-IIP_(8)对Pb(Ⅱ)离子具有较大的吸附容量和较高的印迹因子,有望成为一种新型Pb(Ⅱ)离子吸附分离材料.

无金属光催化开环易位聚合

随着无金属光催化原子转移自由基聚合的诞生,其绿色环保的优点受到众多学者的青睐,而无金属光催化剂介导的开环易位聚合反应也取得了重大进展。综述了无金属光催化开环易位聚合反应的机理及光催化剂的合成与开发,适用单体范围、引发剂和溶剂的选择对反应的引发效率、聚合单体的转化率、聚合产物空间构型的影响。此外,介绍了该聚合方法合成嵌段共聚物、控制分子量以及同乙烯基单体共聚的研究进展。

不同外源Cd(Ⅱ)对Pseudomonas aeruginosa EPS的胁迫效应--产量、组分、吸附特性变化及其机制

以CdCl_(2)、CdSO_(4)和Cd(NO_(3))_(2)为胁迫因子,比较了不同阴离子在胁迫/诱导过程中对Pseudomonas aeruginosa(P.aeruginosa)胞外聚合物(EPS)的产量和特性的影响以及对Cd(II)吸附性能的变化.研究发现,当Cd(NO_(3))_(2)胁迫/诱导浓度为50mg/L时,EPS产量达到214.91mg/g VSS,其中蛋白质含量达到136.75mg/g VSS,较胁迫/诱导前增加了409.31%.此时EPS的吸附性能最好,对Cd(II)的平衡吸附量最大,较胁迫/诱导前增加了近一半.HPLC分析表明,EPS蛋白质中氨基酸的变化与EPS的吸附特性密切相关.3D-EEM、XPS和FTIR结果表明,EPS中C=O、C-N和N-H含量增加,有利于重金属的结合.竞争吸附实验发现,EPS对Cd(II)的亲和力高于Zn(II).

蒽基取代含酚单茂催化剂在乙烯聚合中的应用

以蒽基取代的含酚单茂催化剂为主催化剂,三苯甲基四(五氟苯基)硼酸盐为助催化剂进行了乙烯均聚和乙烯/α-烯烃共聚反应,利用DSC,GPC等方法考察了该催化体系在不同聚合条件下的聚合性能。实验结果表明,该催化体系催化乙烯均聚的活性最高可达到3.36×10^(6)g/(mol·h)。适宜的聚合条件为:催化剂用量10μmol,n(Al)∶n(Ti)=150,n(B)∶n(Ti)=1.5,反应温度20℃,反应压力0.4 MPa,聚合时间10 min,液体总体积200 mL。在该条件下还可催化乙烯与α-烯烃共聚,其中,与1-辛烯共聚时,聚合活性最高可达2.00×10^(6)g/(mol·h),共聚物密度在0.859~0.876 g/cm3之间,玻璃化转变温度均低于-52℃,符合乙烯共聚弹性体的结构性能特征,且通过调节共聚单体浓度能有效控制乙烯共聚物链结构。

嵌段共聚物电解质的制备及其电化学性能

通过设计聚合物分子结构,采用热引发自由基聚合方法合成聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的二嵌段共聚物电解质PEGMEMAm-GMAn-Br(PGA-Br),并研究其电化学性能。结果表明:将PGA嵌段或接枝到聚合物电解质上,可提高聚合物电解质的离子电导率,室温下的离子电导率达1.05×10^(−4)S·cm^(−1)。同时,PGA-Br嵌段共聚物电解质具有较低的玻璃化转变温度(-65℃)、较高的热分解温度、较宽的电化学稳定窗口(5.1 V)和阻燃特性。PGA-Br共聚物电解质组装下的固态Li|Li对称电池具有增强的电极/电解质固-固界面,可实现金属锂均匀沉积,有效抑制锂枝晶的生长。在0.1 C倍率下,基于PGA-Br嵌段共聚物电解质组装的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)|PGA-Br|Li固态全电池可实现较高的首周放电比容量(160.1 mAh·g^(−1)),且循环100周次后容量保持率高达91.5%,库仑效率稳定在98.5%以上。

重金属镍对A^(2)/O-BAF系统运行效能的影响及作用机制探究

针对重金属镍(Ni)对A^(2)/O-生物曝气滤池(BAF)双污泥系统污染物及营养盐去除影响不明确的现状,开展了重金属Ni对双污泥系统对污染物和营养盐去除规律的影响的研究,分析了重金属Ni暴露下双污泥系统内污泥特征的变化规律,解析了微生物群落结构对重金属的响应特征。结果表明重金属镍浓度超过2.0 mg/L Ni降低了A^(2)/OBAF双污泥系统对污染物和营养盐的去除能力。重金属Ni刺激了胞外聚合物(EPS)尤其是SB-EPS的分泌,并降低了污泥浓度及有机质占比。微生物群落结果分析表明Ni能改变微生物的群落结构,高浓度Ni降低了Proteobacteria、Actinobacteriota和Bacteroidota的相对丰度,从而降低了双污泥系统对污染物和营养盐的去除。研究结果为双污泥系统处理含Ni废水提供了一定的数据支撑和理论指导。

原位聚合法负氧离子尼龙纤维的制备及应用

针对尼龙纤维面料负氧离子释放/抗菌等问题,通过原位聚合法制备得到负氧离子尼龙纤维,研究了温度、湿度、光照及洗涤次数对负氧离子尼龙纤维负氧离子释放的影响。结果表明,原位聚合法负氧离子尼龙纤维安全性能达标,在温度为30℃,湿度达到50%以上时,其负氧离子释放量趋于较大值(1 200~1 300个/cm^(3))。

富含间规聚苯乙烯链段的乙烯/苯乙烯共聚物的合成及力学性能

文中采用半夹芯型稀土金属配合物催化乙烯和苯乙烯共聚,合成了一系列具有不同共聚单体组成、富含间规聚苯乙烯链段的乙烯/苯乙烯共聚物。通过控制苯乙烯的投入量调控共聚物中乙烯的插入率,研究了乙烯插入率对共聚物熔点和力学性能的影响。结果表明,当乙烯插入率从9.6%升高到27.6%,共聚物中间规苯乙烯连续链段变短,熔点从256.3℃逐渐降低至241.4℃;当乙烯摩尔分数为72.9%时,表现出类似乙烯的熔点126.3℃。随着乙烯插入率的升高,材料的拉伸强度、弯曲强度逐渐降低,断裂伸长率、冲击强度逐渐升高,将乙烯插入间规聚苯乙烯链段有效改善了材料的脆性。当共聚物中乙烯摩尔分数为22.0%时,拉伸强度和冲击强度分别为54.3 MPa和20.4 kJ/m^(2)。文中合成的乙烯/苯乙烯共聚物强度大、熔点高,并具有一定的韧性。

连续管式工艺生产二氧化碳基聚碳酸酯聚醚多元醇研究

连续管式工艺适合工业化生产二氧化碳基聚碳酸酯聚醚多元醇,通过与间歇釜式工艺对比,发现在相同的保留时间情况下,连续管式工艺的反应体系环氧丙烷转化率更高,聚碳酸酯链节高于58%,多元醇产物的选择性更高,且不同批次产品在投料相同的情况下稳定性较好,分子量分布指数低于1.62,适用于胶粘剂、水性乳液等各类聚氨酯产品。

双金属氰化物催化剂的制备、表征及其催化性能

以丙烯酸-异戊烯醇聚氧乙烯醚梳型共聚物为分散剂,通过分散聚合制备了高活性的双金属氰化物催化剂。元素分析和红外光谱证实了分散剂不仅起分散稳定作用,也参与了催化剂化学结构的形成。X射线衍射谱图和热失重分析说明分散剂与中心金属离子发生了直接络合作用,晶型发生畸变,趋向于无定形态。扫描电镜进一步表明分散法制备的催化剂整体尺寸明显小于直接沉淀法,形貌由紧密的片层状结构转变成更松散的无序堆积。得益于催化剂比表面积增加和单位面积上活性位点的增多,分散法制备的双金属氰化物的催化活性高达66585 g/g催化剂,远高于直接沉淀法(8245 g/g催化剂)。循环实验显示分散法制备的催化剂具有较好的循环能力,在第五次循环时催化活性仍能达56997 g/g催化剂(85.6%),远高于直接沉淀法的1501 g/g催化剂(18.2%)。

纳米粒子在乙炔聚合反应中的催化作用

纳米粒子在乙炔聚合反应中的催化作用王彦妮，张志琨，崔作林（青岛化工学院纳米材料研究所，青岛２６６０４２）关键词纳米粒子，乙炔，聚合反应，催化作用纳米粒子具有较大的比表面积，因而具有传统材料所没有的独特的光、电、磁等性能．对纳米粒子的研究始于６０年代．...

金属离子对硅酸聚合胶凝影响的研究

针对硅酸聚合胶凝而使聚硅酸金属盐混凝剂失活的特性,研究了Fe3+、Al3+、Cu2+和Mg2+金属离子对硅酸聚合胶凝曲线的影响作用.结果表明:在酸性实验pH范围内,对硅酸的阻聚作用的大小顺序为:Fe3+>Al3+>Cu2+>Mg2+.认为其影响作用是由于金属离子与硅酸的化学反应所致,但主要的还是对溶液中pH值的缓冲效应.对铁Fe3而言,由于其具有强烈的水解倾向,对羟基具有较好的捕获能力,从而减少了因硅酸聚合而释放出的OH-的催化影响作用,因而表现出良好的阻聚效应.

金属注射成形石蜡基粘结剂主体聚合物的研究

聚乙烯 醋酸乙烯酯 (EVA)为主体聚合物的石蜡基粘结剂在金属注射成形技术中得到了广泛的应用。这种粘结剂体系有很好的流动性 ,但存在保形性较差的缺点。采用甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯为单体进行溶液聚合和悬浮聚合 ,并重点考察了各种因素对聚合结果的影响。发现改变单体组成、引发剂用量、分子量调节剂用量和其它一些条件 ,可以得到理想的主体聚合物。