Synthesis, characterization and application of high oil absorbing and water absorbing resins.pdf

1、隨著全球石油工業(yè)和海洋運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，海洋石油泄漏和含油污染物的大量排放已經(jīng)對人類環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害，所以研究開發(fā)清潔高效的油污清除材料已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的話題。在眾多含油污染物的處理方法中，吸附法由于具有吸附效率高、吸油速度快、生產(chǎn)和運(yùn)行成本相對低廉、適用范圍寬、結(jié)構(gòu)容易設(shè)計(jì)和吸附劑容易回收使用及不易產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最有前途的方法。尤其是高吸油樹脂自出現(xiàn)以來就成為含油污染物治理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)而被廣泛研究和應(yīng)用。丙烯酸

2、酯類共聚物是目前研究開發(fā)的高吸油樹脂的主要成分，而且顯示出較高的吸油效率。所以本論文選擇丙烯酸酯類高吸油樹脂作為研究目標(biāo)，同時(shí)選擇綠色環(huán)保的功能離子液體和自然界廣泛存在的，價(jià)格便宜的天然高分子材料如纖維素、凹凸棒土等作為添加劑，旨在通過這些天然和合成高分子材料的復(fù)合制備出一些性能優(yōu)異的生態(tài)友型高吸油樹脂材料，并探討它們在油污去除方面的應(yīng)用。
　　本研究分為四個(gè)部分：第一章對目前油污染現(xiàn)狀及其治理方法作了簡要介紹，并對吸油材料的制備

3、和應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述。第二章利用懸浮共聚法，以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）和合成的功能離子液體1-丁基-3-（2-甲基丙烯酰基）乙基咪唑六氟磷酸鹽為單體，偶氮二異丁腈（AIBN）為引發(fā)劑，N,N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）為交聯(lián)劑，聚乙烯醇(PVA)為分散劑，合成了一種新型的離子液體參與的高吸油樹脂。利用FT-IR，TGA和SEM等技術(shù)手段對合成的樹脂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，考查了實(shí)驗(yàn)條件如單體比例，引發(fā)劑、交聯(lián)劑及分散劑加入量

4、，聚合溫度和聚合時(shí)間等對合成的高吸油樹脂 p(BMIm-MMA-BA)吸油率的影響。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，高吸油樹脂對苯、二甲苯、氯仿和四氯化碳的吸油率分別達(dá)到25.6,22.6,32.3和30 g/g。吸油過程遵循準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)模型。第三章以磁性功能化修飾的凹凸棒土粒子ATP-Fe3O4為基底，以MMA，BA為單體，MBA為交聯(lián)劑，過硫酸銨（APS）為引發(fā)劑，通過懸浮聚合法合成了一種磁性高吸油復(fù)合樹脂p(MMA-BA)/ATP–Fe3O4

5、,系統(tǒng)考查了實(shí)驗(yàn)條件對合成的復(fù)合樹脂性能的影響。結(jié)果表明，該復(fù)合樹脂兼具了較強(qiáng)的磁性和較高的吸油性能，對二甲苯、甲苯、四氯化碳和氯仿的的最大吸油率達(dá)分別達(dá)到了23.8,25,30.0和32.6g.g-1，明顯優(yōu)于部分已經(jīng)報(bào)道的吸油材料，同時(shí)非常容易回收和再利用。吸油動(dòng)力學(xué)研究表明，該樹脂的吸油過程符合準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)模型和粒子內(nèi)擴(kuò)散模型。第四章以羧甲基纖維素（CMC）和凹凸棒土(ATP)天然高分子材料為基礎(chǔ)，以 MBA為交聯(lián)劑，APS為引發(fā)