簡單芳香族小分子制備超高交聯(lián)吸附樹脂及其吸附性能研究.pdf

1、超高交聯(lián)吸附樹脂具有比表面積大、機械強度高、吸附選擇性好和再生容易等特點，是近年來發(fā)展迅速的新型高分子吸附分離材料。目前，超高交聯(lián)吸附樹脂在污水處理、天然產(chǎn)物提純等很多領(lǐng)域都得到廣泛的應用。傳統(tǒng)超高交聯(lián)吸附樹脂大多是St-DVB型，制備成本比較高。隨著超高交聯(lián)吸附樹脂應用領(lǐng)域的進一步擴大，開發(fā)超高交聯(lián)吸附樹脂新的合成方法變得至關(guān)重要，本研究做了以下工作:
　　 (1)以1，4-二氯甲基苯(XDC)或4，4'-二氯甲基聯(lián)苯(CMB

2、)與苯甲醇(BA)共聚，合成了2種超高交聯(lián)樹脂XDC-BA和CMB-BA，并用紅外、元素分析和BET法對其化學結(jié)構(gòu)、比表面積及孔徑分布進行了分析。結(jié)果表明，樹脂XDC-BA和CMB-BA的比表面積分別達到1200.05m2/g和1028.03m2/g，平均孔徑分別為1.925nm和1.918nm。
　　 (2)XDC和CMB價格較高，因此，本研究采用氯甲醚和苯、甲苯、萘等芳香小分子用一步法進行交聯(lián)反應制得系列超高交聯(lián)樹脂，并用紅

3、外、元素分析等對樹脂結(jié)構(gòu)進行了表征。結(jié)果表明，所合成的樹脂上殘留有大量未反應的氯甲基。因此，對部分樹脂進行了二次交聯(lián)反應。二次交聯(lián)后，樹脂的比表面積在原來的基礎上提高了20％-368％不等。研究表明，芳香小分子自身的分子結(jié)構(gòu)和反應中芳香小分子與氯甲醚的摩爾比等因素會對樹脂的比表面積產(chǎn)生影響。本研究所合成樹脂的比表面積從41.31m2/g到974.38m2/g不等，樹脂的孔徑集中在1.117nm和1.925nm范圍內(nèi)。
　　 極性

4、樹脂和非極性樹脂相比，對某些吸附質(zhì)的吸附能力更強，為了得到極性的比如含氧的樹脂，常常采用后修飾法，此法步驟繁瑣，樹脂合成成本高，且所得樹脂的含氧量也比較有限。本研究用含氧的苯甲醇或苯乙醚和氯甲醚一步合成含氧的超高交聯(lián)吸附樹脂BA-CME和PH-CME。兩種樹脂的含氧量分別高達6.5％和11.91％，比表面積分別為525.00m2/g和352.45m2/g，平均孔徑分別為1.123nm和1.699nm。該法具有步驟簡單、合成成本低及樹脂含

5、氧量高等優(yōu)點。
　　 (3)因為氯甲醚有很強的致癌性，本研究以甲醛、PCl3和1，4-丁二醇為原料合成了新的氯甲基化試劑1，4(--)二氯甲氧基丁烷。用1，4-二氯甲氧基丁烷和苯甲醇或萘一步反應制得超高交聯(lián)樹脂N-BC和BA-BC，并用紅外、元素分析等對樹脂進行了表征。結(jié)果表明，樹脂N-BC和BA-BC的比表面積分別高達501.04m2/g和288.28m2/g，平均孔徑分別為1.128nm和1.121nm。1，4-二氯甲氧基丁

6、烷和氯甲醚相比具有低毒污染小的特點，本研究為超高交聯(lián)吸附樹脂的合成提供了新的理論基礎和合成路線。
　　 (4)本研究利用XAD-4作對照，選用含氧量較高的樹臘BA-CME和PH-CME及比表面積較大的樹脂BE-CME和P-BE-CME對水溶液中苯胺和苯酚進行吸附性能研究。結(jié)果表明，樹脂的比表面積、含氧量及孔徑等是影響吸附量大小的主要因素。樹脂對苯胺和苯酚的吸附量在相同條件都能達到XAD-4的2倍以上，因此，這些樹脂有望在酚類和胺