相转移催化法制备侧链带有醛基的聚苯乙烯交联微球

首先使氯甲基聚苯乙烯交联微球（CCMPSt）在有机相中充分溶服,然后通过相转移催化剂（季铵盐）的作用,将水相中对羟基苯甲醛所产生的负氧离子转移至有机相,使之与CCMPSt微球表面的苄氯基团发生亲核取代反应,从而将CCMPSt微球转变为侧链带有醛基的聚苯乙烯交联微球（Aldehyde—CPSt）．本研究重点考察了各种因素对液-液-固三相体系中相转移催化过程及取代反应的影响规律,较深入地探讨了反应机理．研究结果表明,通过相转移催化剂的作用,可将亲核取代试剂对羟基苯甲醛负氧离子不断地从水相转移至有机相,在有机相与交联微球CCMPSt的界面发生取代反应,从而将CCMPSt微球顺利地转变为功能微球Aldehyde—CPSt．有机溶剂的极性越强,对CCMPSt微球的溶服性能越好,取代反应速率越快;相转移催化剂季铵离子上的碳链对称性越好及碳链越长,相转移催化的效果越好;有机相与水相的比例对相转移催化效果也有较大的影响．     

Ce(Ⅳ)盐引发丙烯酰胺在聚乙烯醇微球表面接枝聚合的研究

以硫酸铈铵为引发剂,采用水溶液聚合体系,在酸性介质中实施了丙烯酰胺(AM)在聚乙烯醇交联微球(CPVA)表面的接枝聚合,制备了接枝微粒CPVA-g-PAM,重点研究了各种因素对接枝聚合的影响规律,探讨了铈盐引发接枝聚合的机理.实验结果表明,在Ce(Ⅳ)盐的氧化作用下,在含有大量羟基的CPVA微球表面会产生自由基,顺利地实现丙烯酰胺的自由基接枝聚合反应.PAM的接枝度首先取决于水介质中硫酸的浓度,接枝度随硫酸浓度的增大呈现先增大后减小的变化规律,当H+离子浓度为0.36mol/L时,PAM的接枝度最高,酸浓度对接枝度的影响反映了铈盐引发接枝聚合的微观机理.引发剂Ce4+盐的浓度过大,将会促进氧化终止过程,降低接枝度,适宜的Ce4+盐浓度为5.98×10-3mol/L.在接枝聚合过程中,单体丙烯酰胺浓度和反应温度也会对接枝聚合产生影响.在本研究所确定的适宜条件下,可制得PAM接枝度为27.13g/100g的接枝微粒CPVA-g-PAM.     

兼具有强阴离子性与疏水缔合性的丙烯酰胺三元共聚物

在微乳液介质中实施了丙烯酰胺 (AM)、苯乙烯 (St)、2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸钠 (NaAMPS)的共聚合 ,制备了既含有强阴离子性基团 (—SO3Na)又含有疏水基团 (St)的丙烯酰胺三元共聚物AM NaAMPS St;通过红外光谱法、紫外分光光度法及元素分析法对共聚物的结构及组成进行了表征 ;稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数 ;测定了共聚物纯水溶液及盐水溶液的表观粘度 ;荧光探针法考察了三元共聚物的疏水缔合性以及离子基团对疏水缔合性的影响规律 .实验结果表明 ,在聚丙烯酰胺 (PAM )分子主链上同时引入强阴离子性基团与疏水基团后 ,阴离子的电粘效应与疏水基团的疏水缔合作用相互协同 ,会使共聚物水溶液的黏度显著提高 ;盐溶液对疏水缔合作用的增强效应与强阴离子基团对盐的较大容忍度相互结合 ,会使共聚物水溶液的抗盐性能明显得以提高 ;大分子链上的强阴离子基团磺酸根的存在 ,在一定程度上会削弱疏水基团之间的疏水缔合作用 ,即对疏水基团的疏水缔合行为会产生一定的负性影响 .     

双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA在甲苯中的自聚集行为

以α-溴乙苯为引发剂,溴化亚铜为催化剂,2,2'-联吡啶为配体,用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了结构一定的嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯(PSt-b-PBA).经水解制备了双亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PSt-b-PAA);采用单溶剂溶解法配制了PSt-b-PAA在甲苯中的反胶束溶液;以极性荧光化合物N-1-萘乙二胺盐酸盐(NEAH)为极性微区探针,用荧光光谱法并配合透射电镜观察探索了双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA在甲苯溶液中的自聚集行为,考察了双亲性嵌段共聚物浓度、链结构及温度等因素对反胶束化行为的影响规律.结果表明,亲水链PAA短而亲油链PSt长的双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA,用单溶剂溶解法可使其在甲苯中发生自聚集,形成以亲水段为核,疏水段为壳的星状反胶束结构;反胶束为10-20nm的球形聚集态结构;PSt-b-PAA的自聚集行为及临界胶束浓度与分子链的微结构和温度等因素相关,且随着共聚物浓度的增大,小胶束会逐渐结合形成大的纺垂状聚集体.     

固载化N-羟基邻苯二甲酰亚胺在分子氧氧化二苯甲醇为二苯甲酮反应过程中的催化特性

采用简捷高效的方法在交联聚苯乙烯(CPS)微球表面同步合成与固载了N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI),制备了非均相催化剂CPS-NHPI微球,我们将其用于分子氧对二苯甲醇的氧化过程,探索研究了其催化性能与催化氧化机理,并考察了主要因素对其催化性能的影响.研究结果表明,将固体催化剂微球CPS-NHPI与过渡金属盐组合形成复合催化剂,可有效地催化分子氧对二苯甲醇的氧化过程.在几种过渡金属盐中,助催化效果的顺序是VO(acac)2Co(OAc)2Co Cl2Mn(OAc)2.显然,乙酰丙酮氧钒盐的助催化效果最好.共催化体系CPS-NHPI+VO(acac)2可在温和条件(75℃、常压的氧气)下高效地将二苯甲醇催化氧化转变为二苯甲酮(二苯甲醇转化率为35.8%,且二苯甲酮是唯一产物),显示出良好的催化活性与优良的催化选择性,催化氧化反应遵循自由基链式反应的机理.体积比为7∶3的乙腈与乙酸乙酯的混合液为适宜的反应溶剂;VO(acac)2与固载NHPI的摩尔比为1∶15时,助催化剂的投加量较为适宜.固体催化剂CPS-NHPI还具有良好的再循环使用性能.     

季铵化聚乙烯亚胺的抗菌性能研究

采用叔胺化反应与季铵化反应两步高分子反应过程,制备了季铵化的聚乙烯亚胺(QPEI);以大肠杆菌(E.coli)为致病菌体,重点研究了高分子季铵盐QPEI的抗菌活性;采用平板活菌记数法考察了季铵化度及pH值等因素对其抗菌性能的影响规律;并采用β-半乳糖苷酶活性测定法,研究了QPEI的抗菌机理.研究结果表明,QPEI具有很强的抗菌能力,对浓度为109CFU/mL的菌悬液,在药剂量为15mg/L、接触时间为4min的条件下,杀菌率可达100%;QPEI的季铵化度对其抗菌性能影响很大,季铵化度越高,抗菌性能越好;在一定的pH值范围内,pH值越高,抗菌性能越好.β-半乳糖苷酶活性测定结果表明,QPEI的抗菌机理是基于杀菌过程,而不只是抑菌作用.     

硅胶固载聚4-乙烯吡啶-Cu(Ⅱ)配合物催化分子氧氧化乙苯的性能研究

以固载于微米级硅胶表面的聚4-乙烯吡啶-铜(Ⅱ)配合物(P4VP-Cu(Ⅱ)/SiO2)为催化剂,以分子氧为氧化剂,在常压下实施了将乙苯氧化为苯乙酮的催化氧化反应;用红外光谱、紫外光谱及液相色谱对产物的化学结构进行了表征;重点研究了催化剂的催化性能,以及各种条件(温度、催化剂性质、催化剂用量等)对催化氧化反应的影响;并分析了催化氧化反应的机理.研究结果表明,固载于硅胶表面的聚4-乙烯吡啶-Cu(Ⅱ)配合物能有效地活化分子氧,显著地催化氧化乙苯为苯乙酮的反应过程;该催化剂具有优良的催化活性与选择性,于130℃常压下通氧气反应10h,可使约60%的乙苯转化为苯乙酮,另一氧化产物α-甲基苄醇的含量则极少.另外,该催化剂具有较好的重复使用稳定性.     

季铵化聚乙烯亚胺的制备

以环氧丙烷为叔胺化试剂,氯化苄为季铵化试剂通过聚乙烯亚胺(PEI)的叔胺化与季铵化反应制备了季铵化的聚乙烯亚胺(QPEI),其结构经IR表征。考察了反应条件对合成QPEI的影响。研究结果表明,使用环氧丙烷,可绿色化地实现PEI链中的伯胺基和仲胺基的叔胺化得到叔胺化的聚乙烯亚胺(TPEI);以氯化苄为季铵化试剂,于50℃反应30 h可使TPEI链中90%以上的叔胺基实现季铵化,从而使PEI链中的总N原子数实现50%以上的季铵化。     

表面活性单体NaAMC14S的胶束化行为对共聚合过程的影响

测定了表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)的Krafft点与不同温度下的临界胶束浓度(cmc), 使NaAMC14S的浓度分别处于cmc上下, 实施了NaAMC14S与丙烯酰胺(AM)的水溶液共聚合. 用复合电导滴定法测定了共聚物的组成, 用差示扫描量热法(DSC)测定了共聚物的热行为, 采用荧光探针芘测定了共聚物水溶液的疏水缔合性, 重点探索了在临界胶束浓度上下NaAMC14S与AM的共聚合机理. 实验结果表明, NaAMC14S的胶束化行为对共聚合过程有很大的影响, 当NaAMC14S在临界胶束浓度以上与AM共聚合时, 遵循的是一种微嵌段共聚合的模式, 聚合过程中共聚物的组成随转化率大幅度地变化；当NaAMC14S在临界胶束浓度以下与AM共聚合时, 进行的是无规共聚合, 聚合过程中聚合物的组成随时间变化比较缓慢; DSC的测试与荧光探针法的测定结果证实了上述机理     

接枝微粒PMAA/SiO2在水介质中对杀虫剂抗蚜威的吸附机理

以硅胶表面接枝聚甲基丙烯酸(PMAA)的复合型功能微粒PMAA/SiO2为固体吸附剂, 对水介质中的抗蚜威进行了静态吸附实验, 通过考察温度、pH值及盐度(NaCl浓度)对吸附容量的影响, 重点研究了PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附机理. 为确认所提出的机理的正确性, 还采用紫外光谱吸收法, 研究了单体甲基丙烯酸与抗蚜威之间的相互作用, 也考察了在非水介质CCl4中PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附作用. 研究结果表明, PMAA/SiO2对抗蚜威具有强的吸附作用, 吸附的驱动力是氢键、静电以及疏水相互作用三种作用的协同, 其中主驱动力是静电相互作用. 温度升高, 吸附容量减小; 盐度增大, 吸附容量降低; 当pH<8时, 吸附容量随pH升高而增大; 当pH>8时, 吸附容量随pH升高而减小; 当pH=8 时,吸附容量最大.