表面功能化聚合物微球的可控制備及離子吸附性能研究.pdf

1、高分子微球是指直徑在納米級(jí)至微米級(jí)，形狀為球形或其他幾何體的高分子材料，其形貌包括實(shí)心型、中空型、啞鈴型、多孔型等。功能化高分子微球在各領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，如在環(huán)境保護(hù)方面，可應(yīng)用于廢水中重金屬離子和有害陰離子的去除;醫(yī)學(xué)和生物化學(xué)方面的應(yīng)用包括生物分離、藥物及酶的傳輸、吸附、免疫診斷等;具有光學(xué)及光電性能的微粒也正引起化學(xué)工作者的極大興趣。另一方面，近年來隨著可控/活性自由基聚合在合成結(jié)構(gòu)明確、分子量可控的高分子方面的發(fā)展，表面功能化的

2、高分子微球的合成和應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注。
　　 本論文的具體研究如下:
　　 (1)聚離子液體功能化高分子微球的可控合成及性能研究。
　　 本研究采用可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)自由基聚合制備聚離子液體嵌段聚合物，如聚（1-乙烯基-3-乙基溴咪唑）-b-聚苯乙烯，以此為乳化劑，在苯乙烯/二乙烯基苯的乳液聚合中，制備聚離子液體功能化的高分子微球。嵌段聚合物末端具有二硫代化合物結(jié)構(gòu)，在RAFT聚合過程中，聚離子液體

3、以共價(jià)鍵固定在小球表面，從而形成聚離子液體表面功能化的聚苯乙烯微球。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合成的聚苯乙烯微球?qū)τ谙跛岣x子和磷酸根離子具有很好的吸附作用，最大吸附容量可分別達(dá)0.151 mmol/g和0.113mmol/g，而且最大吸附容量能隨著微球表面聚離子液體鏈長(zhǎng)的增加而增加。
　　 (2)反應(yīng)性共聚單體制備表面功能化的聚苯乙烯微球及性能研究。
　　 本研究采用兩親功能性共聚單體3-（2-丙烯酰氧基乙氧基）-3-丙酮基苯基次

4、磷酸鈉(AEOPS)，“一鍋法”乳液聚合制備表面功能化的聚合物微球。AEOPS不僅能作為共聚單體，還能因其兩親性結(jié)構(gòu)充當(dāng)乳化劑。因此，聚合過程中次磷酸基團(tuán)以共價(jià)鍵的形式鍵合在聚苯乙烯微球表面。聚苯乙烯微球的尺寸和表面Zeta電位值等都可以通過改變聚合過程中AEOPS的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。表面次磷酸基團(tuán)功能化的聚苯乙烯微球?qū)d2+和pb2+有很好的離子配位能力，對(duì)Cd2+和pb2+的最大吸附量可分別達(dá)2.255mmol/g和0.982mmol