Yolk-shell结构磺化聚苯乙烯@介孔二氧化硅微球制备及其离子交换性能

采用乳液聚合法制备聚苯乙烯微球,并经硅酸四乙酯水解、双三甲氧基硅氧乙烷交联、三甲氧基苯基硅烷修饰以及溶剂刻蚀后制得一种苯基官能化且具有Yolk-shell结构的聚苯乙烯@介孔二氧化硅的微球(Ph-Pst@SiO_2);进一步采用氯磺酸对微球进行磺酸化改性,最终获得交换性能优良且具有Yolk-shell结构的微球,考察了其离氧基苯基硅烷用量、反应时间等因素对微球形貌的影响;利用红外光谱仪、元素分析仪对微球组成成分进行分析;利用酸碱滴定法测定了微球的离子交换容量。实验结果表明,未经三甲氧基苯基硅烷修饰的磺化聚苯乙烯@介孔二氧化硅微球S-Pst@SiO_2的比表面积为435.06m~2/g,离子交换容量为2.4mmol/g。与之相比,磺化的苯基官能化聚苯乙烯@介孔二氧化硅微球(S-Ph-Pst@SiO_2)的比表面积和离子交换容量分别提高了47%和54%,具体为640.41m~2/g和3.5mmol/g。说明本研究采用苯基硅烷修饰介孔二氧化硅提升Pst@SiO_2微球离子交换性能的方法简单有效。