超临界二氧化碳中的高分子合成

近年来,超临界二氧化碳（sc-CO2）在聚合反应中的应用受到了越来越多的关注。本文主要综述了以sc-CO2为反应介质的自由基聚合、阳离子聚合、过渡金属催化聚合、热致开环聚合、溶胶-凝胶聚合以及氧化耦合聚合的研究概况。一系列研究结果表明sc-CO2是非常有前途的反应溶剂,在高分子合成领域将会有更加广阔的应用前景。     

超临界CO2中苯乙烯RAFT分散聚合

以末端带有三硫代碳酸酯的聚二甲基硅氧烷(PDMS-TTC)为大分子链转移剂,在超临界CO2中通过苯乙烯的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备了聚二甲基硅氧烷-b-聚苯乙烯(PDMS-b-PS)嵌段共聚物,对聚合反应动力学以及产物的组成、分子量和形貌等进行了表征.由于PDMS链段可溶于超临界CO2而PS链段不溶,因此在超临界CO2中制备PDMS-b-PS嵌段共聚物的过程是以嵌段共聚物自身作为分散稳定剂的RAFT分散聚合,产物为粒径较均一的球形颗粒.     

超临界CO2与叔丁醇二元系统高压相平衡研究

采用固定体积可视观察法测量装置测定了CO2与叔丁醇在323.2~353.2 K温度范围内于不同压力下的平衡数据, 并运用Peng-Robinson状态方程(PR)和Van der Waals-2混合规则建立了相平衡模型, 通过非线性最小二乘法优化计算得到了不同温度下的模型参数. 并得到了模型参数与温度的表达式, 分别为k12=-199.2066+1.8136T-0.00548T2+5.50×10-6T3; n12=-384.5626+3.4960T-0.01056T2+1.06×10-5T3.获得了此体系在不同组成下的临界压力、临界温度、临界摩尔体积、临界压缩因子和临界密度等临界性质. 研究结果表明, CO2与叔丁醇二元体系的临界温度、临界压力和临界压缩因子均随着临界CO2组成的增加而降低.     

超临界CO2+碳酸二乙酯二元体系高压气-液相平衡

在带有石英视窗的可变体积高压釜内,于333,353,373和393K等4个温度下,测定了3.0～15.0MPa范围内超临界CO2与碳酸二乙酯(DEC)二元体系的气-液平衡数据.结果表明,当温度恒定时,随着压力的增大,液相中超临界CO2的浓度急剧增大,气相中碳酸二乙酯的浓度缓慢增加.根据实验结果推测出了体系的pc,Tc,xc和Vc等临界性质.     

超临界CO2在高分子合成与制备中的应用

介绍超临界二氧化碳流体作为介质在高分子合成与制备中的研究进展。文中表明，可在超临界二氧化碳中实施氟代单体的自由基溶液聚合、甲基丙烯酸甲酯的分散聚合、丙烯酸的沉淀聚合、丙烯酰胺的反相乳液聚合以及异丁基乙烯基醚的阳离子聚合等多种聚合反应，可用超临界二氧化碳溶胀聚合法制备梯度共混物。此外，超临界二氧化碳还可用于聚合物分级和聚合物微孔、微纤与微球材料的制备等，显示出超临界二氧化碳是一种对环境无污染且价廉的     

超临界CO2流体萃取重金属的研究进展

超临界CO₂ 流体与金属配合技术相结合开辟了重金属萃取的新途径。本文介绍了超临界CO₂流体萃取重金属的研究现状, 总结了影响萃取的因素, 并对未来的发展趋势作了展望。     

CO2吸附活化的研究进展

本文分析讨论了CO₂ 在金属催化剂和金属氧化物催化剂上吸附活化的机理及活化吸附态的反应性能, 提出了CO₂ 作为一种温和氧化剂在化工生产中加以综合利用的有效途径。     

超临界 CO2 辅助制备 TiO2 外负载火山岩复合体及其光催化降解亚甲基蓝性能

 以钛酸丁酯为前驱体, 封堵的火山岩为载体, 通过超临界 CO₂ 辅助制备了 TiO₂ 外负载火山岩复合体, 并将其用于光催化降解亚甲基蓝反应, 考察了溶液 pH 值及催化剂浓度对反应性能的影响. 结果表明, TiO₂ 外负载火山岩复合体的光催化性能优于纯 TiO₂ 和 TiO₂ 体负载火山岩复合体. 这是由于外负载复合体对亚甲基蓝的高吸附性、小晶粒尺寸的 TiO₂ 颗粒以及吸附和光催化降解间的协同效应. 亚甲基蓝浓度为 1.5 mg/L, 溶液 pH 为 8, 催化剂浓度为 6.8 mg/L 时, 外负载 TiO₂ 火山岩复合体上亚甲基蓝降解速率最高, 且使用后的催化剂仍具有高的光催化活性.     

沉淀法结合超临界CO2干燥制备纳米γ-Al2O3

纳米γ-Al2O3具备多孔性、高比表面积、良好的吸附性、热稳定性和表面酸性[1,2],用作吸附剂和催化剂(及其载体),是催化剂载体领域应用最为广泛的品种[3～6].制备纳米氧化铝的方法有很多,大致可分为固相法、液相法、气相法等.     

超临界CO2技术制备微孔聚合物中的基本问题

微发泡聚合物材料以环境友好的超临界CO₂为发泡剂, 具有优异的材料性能. 本文对本课题组的研究工作做了归纳总结, 对聚合物微发泡中CO₂的传质、微发泡过程中泡孔结构参数的变化以及多相/多组分聚合物体系的微发泡行为等内容做了针对性的综述. 结合对聚合物微发泡过程理论模拟研究工作的评述, 展望了超临界CO₂微发泡技术未来的发展方向.     

超临界二氧化碳-高分子化学中的绿色介质

介绍了超临界二氧化碳的特点，综述了近期以超临界二氧化碳为溶剂的高分子聚合和高分子化学反应及其应用前景。指出超临界CO2在聚合反应中能作为传统有机溶剂的替代溶剂。     

Simulation of RAFT Dispersion Polymerization in Supercritical Carbon Dioxide

The RAFT radical polymerization of vinyl monomers in supercritical carbon dioxide was modeled using the Predici® simulation package. The sensitivity of polymerization responses on formulation and process variables was analyzed. The simulations were carried out using kinetic and physical parameters corresponding to the polymerization of methyl methacrylate in supercritical carbon dioxide, using AIBN as initiator, at 65 °C and 200 bar, and using values of the addition and fragmentation kinetic rate constants of a “typical” RAFT agent, as reference conditions. This is the first report in the literature addressing the modeling or simulation of RAFT polymerization in supercritical carbon dioxide.

     

超临界二氧化碳中含氟聚合物的合成

超临界二氧化碳是廉价、低毒、不易燃、易回收、环境友好的惰性聚合介质,是传统有机溶剂的替代品。尤其是有望成为含氟单体的聚合溶剂,以替代目前使用的氟氯烃。本文详细地介绍了近年来以超临界二氧化碳为介质的氟烷基丙烯酸酯类单体和氟烯烃类单体的聚合反应研究,其中涉及氟烷基丙烯酸酯类单体的均聚和共聚,可熔融加工的四氟乙烯聚合物,离子交换树脂,偏氟乙烯的均聚和共聚合等。研究表明在超临界二氧化碳中的含氟单体的聚合反应有其它溶剂体系无法比拟的优点。     

Swelling of Polyheteroarylenes in Supercritical Carbon Dioxide

Two series of polyheteroarylenes have been investigated with regard to their physical properties before and after swelling with supercritical carbon dioxide. The study of the dependence of glass transition temperature and free volume of polymers on their conformational rigidity showed that the process of swelling in supercritical carbon dioxide is influenced by the voluminous side groups and by the high boiling solvent N-methylpyrolidinone used for the preparation of the polymers which facilitates the formation of crosslinks or complexes with the macromolecular chains.     

超临界二氧化碳介质中的有机反应*

本文主要介绍了超临界近5年来超临界二氧化碳中的有机反应研究的最新进展,包括加氢反应、氧化反应、羰基化反应、碳碳键形成反应、酯化反应和酶催化反应的研究现状;同时,还介绍了超临界二氧化碳作为反应底物用于合成碳酸酯和氨基甲酸酯的研究进展;并对未来的发展进行了展望。     

Cobalt‐Mediated Radical Polymerization of Vinyl Acetate and Acrylonitrile in Supercritical Carbon Dioxide

Cobalt‐mediated radical polymerization (CMRP) of vinyl acetate (VAc) is successfully achieved in supercritical carbon dioxide (scCO₂). CMRP of VAc is conducted using an alkyl‐cobalt(III) adduct that is soluble in scCO₂. Kinetics studies coupled to visual observations of the polymerization medium highlight that the melt viscosity and PVAc molar mass (M_n) are key parameters that affect the CMRP in scCO₂. It is noticed that CMRP is controlled for M_n up to 10 000 g mol⁻¹, but loss of control is progressively observed for higher molar masses when PVAc precipitates in the polymerization medium. Low molar mass PVAc macroinitiator, prepared by CMRP in scCO₂, is then successfully used to initiate the acrylonitrile polymerization. PVAc‐b‐PAN block copolymer is collected as a free flowing powder at the end of the process although the dispersity of the copolymer increases with the reaction time. Although optimization is required to decrease the dispersity of the polymer formed, this CMRP process opens new perspectives for macromolecular engineering in scCO₂ without the utilization of fluorinated comonomers or organic solvents.

     

Some Organic Reactions in Supercritical Carbon Dioxide

Organic reactions in supercritical carbon dioxide (scCO2) have facilitated great progress in recent years . ScCO2, as an environmentally friendly reaction medium, may be a substitute for 1 volatile and toxic organic solvents and show some special advantages. Firstly, CO2 is inexpensive, nonflammable, nontoxic and chemical inert under many conditions. Secondly, scCO2 possesses hybrid properties of both liquid and gas, to the advantage of some reactions involving gaseous reagents. Control o…     

聚乙二醇在超临界二氧化碳介质中的结晶行为

利用DSC和偏光显微镜研究了聚乙二醇在超临界CO2 中的结晶情况 ,超临界条件下得到的晶粒小而均匀 ,DSC测试还表明超临界CO2 可提高聚乙二醇的熔眯和溶解焓。