利用X射线小角度散射法研究大孔吸附树脂的孔结构——平均孔径的测定

利用小角X射线散射技术研究了吸附剂的孔结构。选择含6％二乙烯基苯和100％汽油作致孔剂制备的干燥及水和甲苯溶胀的聚合物小球为样品,测定了干态及溶胀态样品的平均孔径及孔径分布。得到了随溶剂吸附量增加平均孔径变化的关系。对吸附和溶胀机理作了初步探讨。     

利用X射线小角度散射法研究离子交换树脂的孔结构——Ⅰ.干态离子交换树脂孔结构的测定

利用X-射线小角度散射法测定颗粒的尺寸及其分布已经是众所周知并得到广泛应用的方法,但是,利用该方法测定多孔材料的孔径及其分布还没有得到普遍的重视和应用。本文是利用X-射线小角度散射法进行离子交换树脂孔尺寸测定的初步尝试,目的是为以后用此法测定溶胀态下离子交换树脂的孔结构打下基础,而溶胀态下树脂的孔结构这个有重大实际意义的课题是用其它方法,比如压汞法,吸附法和BET等方法很难解决并且直到现在还没有解决的一个问题。文中主要叙述方法的理论基础,实验布置及部分干态下树脂平均孔径及其分布均结果,重点讨论克拉基小角散射装置的特点和实验方法。     

溶剂对苯乙烯型吸附树脂孔结构的影响

孔结构是苯乙烯型吸附树脂(以下简称吸附树脂)特征之一。溶剂对吸附树脂孔结构有影响,但并不一致,为此选择一系列溶度参数(δ_s)的溶剂,如水、乙醇、苯等,处理吸附树脂,用吸附法、压汞法、比重法及扫描电镜等方法研究其孔结构。研究取得影响的规律性,若吸附树脂溶度参数为δR,干态树脂的孔参数(如比表面积、孔体积、孔隙率等)随|ρS-ρR|值的增加而增大;并取得吸附树脂的处理方法,以良溶剂溶胀,再用水取代为最佳。     

大孔树脂孔结构的测试方法

本文介绍了大孔离子交换树脂和吸附树脂孔容、孔径、孔分布和比表面的测试方法,并对不同的方法进行了评价和比较。同时也介绍了在测定孔结构方面的一些新进展。对于防止大孔树脂缩孔的预处理方法和含有溶剂的大孔树脂的孔结构的测试方法也做了简单的介绍。     

溶剂浸渍树脂孔结构的研究

用萃取剂N_(235)浸渍大孔苯乙烯—二乙烯苯(MSD)树脂制得了溶剂浸渍树脂。用压汞仪测定了溶剂浸渍树脂的孔体积、孔表面积和孔径等,用扫描电镜观察了溶剂浸渍树脂的形貌。MSD树脂对N_(235)吸附率随该树脂的交联度和混合致孔剂用量增加而增加。由于N_(235)分布于MSD树脂孔表面,浸渍树脂的孔体积、孔表面和孔径比MSD树脂显著下降。在孔径1～100nm孔表面吸附N_(235)量最大。低交联度MSD树脂对N_(235)吸附量低,且分布不均匀。     

高交联大孔苯乙烯—二乙烯苯树脂的吸附性能研究

对不同条件下制得的高交联大孔苯乙烯-二乙烯苯树脂的吸附性能进行了研究。结果表明,以混合溶剂为致孔剂合成的高交联大孔树脂(DVB=90％)对中等分子量以上物质的吸附性能都优于Amberlite XAD-4(DVB=85％)。溶剂处理能影响高交联大孔树脂干态时的孔结构,但不影响其对戊巴比妥钠和维生素B_(12)的吸附。     

压汞法研究大孔离子交换树脂和大孔吸附树脂的孔结构.V.汞接触角和表面张力

利用压汞法测定多孔径大小及孔分布已是众所周知，而且得到广泛应用。一般情况下，压汞法最常用的是园柱孔模型，实际上，大孔离子交换树脂和大孔吸附树脂的孔道是呈异形孔，表面各处并不均匀。因此，汞与树脂表达的接触角和表面张力是和树脂和孔结构直接相关。     

压汞法研究大孔离子交换树脂和大孔吸附树脂的孔结构.Ⅴ.汞接触角和表面张力对孔结构的影响

利用压汞法测定多孔体孔径大小及孔分布已是众所周知,而且得到广泛应用。一般情况下,压汞法最常用的是园柱孔模型。实际上,大孔离子交换树脂和大孔吸附树脂的孔道是呈异形孔,表面各处并不均匀。因此,汞与树脂表面的接触角和表面张力是和树脂的孔结构直接相关。     

苯乙烯／二乙烯苯大孔共聚物孔结构稳定性的研究

本文以甲苯和液腊为混合致孔剂,制备了苯乙烯和工业二乙烯笨(DVB)及其异构体间位二乙烯苯(m-DVB)和对位二乙烯苯(P-DVB)为交联剂的共聚物小球,测定了共聚物在不同溶剂中的溶胀性能以及溶胀前后,其比表面积(S),孔容(V),平均孔径和孔分布等物理性能、找出了它们彼此间的变化规律,初步探讨了溶剂对共聚物孔结构稳定性的影响。这对获得正确的孔结构参数及吸附性能是十分重要的。     

可用于色谱固定相的介孔氧化硅球材料的合成

采用非离子型嵌段高分子表面活性剂EO₂₀PO₃₀EO₂₀ (P65)为结构导向剂, 正硅酸乙酯为硅源, 在酸性介质中, 静置法制备了微米级介孔氧化硅球. 通过改变合成温度、反应时间或者无机盐KCl的加入量, 可以调节介孔氧化硅球的直径(9.0～17.6 μm); 加入1,3,5-三甲苯(TMB)或者调节水热温度, 可以调节介孔氧化硅球的孔径(2.3～4.8 nm). 采用X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、激光散射粒度分布和对溶菌酶的吸附等方法, 对介孔氧化硅球的结构、孔性质、形貌、吸附性质等进行了表征. 实验发现, 孔径较小的介孔氧化硅球(≤4.3 nm)对溶菌酶的吸附不明显(≤42 mg/g), 而孔径(4.8 nm)大于溶菌酶直径的材料对溶菌酶有较大的吸附量(192 mg/g), 说明孔径均匀可调的介孔氧化硅球材料可以很好地用作体积排阻色谱柱的固定相.     

多组分聚氨酯大孔吸附树脂的结构及形态结构

经缩聚和加聚反应分步聚合制得聚氨酯大孔吸附树脂,通过红外光谱分析等手段证实大孔树脂的骨架结构与原设计一致,在于态下测得的比表面积为120m²/g,且性能稳定、孔径分布窄、机械强度高。利用DSC、SAXS对其骨架结构进行研究的结果表明:聚氨酯大孔树脂具有微相分离的形态结构,且存在两种分散相。     

一种真孔离子交换树脂微球的制备及其孔结构性能与色谱的应用

以聚苯乙烯甲苯溶液为致孔剂,可以制得孔形较规整,孔径分布较均匀,耐高压(200kg/cm~2左右)的交联聚苯乙烯磺酸型离子交换树脂微球。本文对交联20％苯乙烯—二乙烯苯共聚微球,用不同致孔剂致孔后的性能及其磺化前后孔结构形态的变化,以及在色谱分析上的应用进行了探讨。     

高光活性纳晶二氧化钛粉末的溶剂蒸发诱导结晶方法制备与表征

高光活性双相纳晶二氧化钛光催化剂通过溶剂蒸发诱导结晶方法制备, 然后在不同温度下对其进行热处理. 用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和BET比表面分析对二氧化钛光催化剂的结构进行了表征. 通过空气中丙酮的光催化降解对二氧化钛的光催化活性进行了表征. 结果显示: 溶剂蒸发能够促进二氧化钛在100℃晶化和相变. 当煅烧温度小于600℃, 二氧化钛粉末的孔径大小分布为双峰分布, 在700℃, 由于团聚体颗粒内的孔的坍塌, 其孔径大小分布为单峰分布, 它对应于团聚体颗粒间的孔. 所获得的二氧化钛光催化剂在100℃显示出高的光催化活性, 在400℃, 其光催化活性超过Degussa P25的光催化活性. 这可能是由于该方法所制备的二氧化钛光催化剂具有高的比表面积、小的晶粒尺寸和双峰孔径大小分布引起的.     

大孔离子交换树脂及新型吸附树脂的结构与性能

该项研究发现了大孔交联聚苯乙烯型离子交换树脂的合成方法,研究了惰性溶剂的性质与树脂的孔结构、树脂的孔结构与树脂的性能、树脂的特性与用途等方面的关系。在此基础上,研制出高强度、抗辐射、动力学性能优越的大孔型离子交换树脂,使其不仅能更好地应用于无机离子的交换,还开拓了在有机合成、制药等领域的催化、脱色、提纯等多方面的广泛应用。在多孔性离子交换树脂的基础上,还研制出系列吸附树脂。此类提取、分离材料,可以有不同的结构和不同的吸附性能,在天然产物的提取分离、抗菌素的提取、纯化、医疗、环境保护等领域有实际用途。上述两类功能高分子材料在多家企业实现了产业化,为化工、制药、环保、医疗、分析等诸多行业提供了必要的材料,在国民经济的发展中发挥了重要作用。     

高交联双酯树脂制备、表征及性能研究

聚双甲基丙烯酸乙二醇酯(PEGDMA)大孔吸附树脂是一类含酯基的中极性吸附剂,通过调节致孔剂的种类和比例,制备了一系列均聚PEGDMA及EGDMA-DVB共聚物双酯树脂.用简易BET低温氮吸附法测定了树脂的比表面积.结果表明,甲苯作致孔剂制备的PEGDMA树脂比表面积在单体:致孔剂(体积比)为1:1~1:2时变化不大,甲苯致孔剂量增大所得树脂在各种溶剂中的溶胀率增大;EGDMA-DVB共聚物双酯树脂的比表面积随DVB量增加稍有下降.以苯酚和苹果多酚为吸附质研究了该系列树脂对极性有机分子的吸附行为与吸附机理,静态吸附等温线数据分析结果表明,制备的树脂与2种商品树脂(XAD-7和HP2MG)比较,树脂ED2-T对苹果多酚的平衡吸附量超过了商品树脂,初始浓度Co=1.1935mg/mL时,ED2-T树脂的平衡吸附量为135mg/g,XAD-7和HP2MG分别为113mg/g和120mg/g.树脂对苹果多酚的吸附等温线与Langmuir方程拟合较好,对苯酚的吸附Freundlich方程拟合得更好.     

一步法合成大网等孔聚苯乙烯树脂

以低交联聚苯乙烯为原料,用少量氯甲醚在低温下首先进行氯甲基化反应。之后,在体系中补加催化剂、提高反应温度,通过自交联反应合成等孔树脂。该树脂具有高的比表面积,平均孔径小,在聚苯乙烯的良溶剂和非良溶剂中均有良好的溶胀性能。     

丙烯酸酯树脂对泰乐菌素的吸附

通过调节单体、交联剂和致孔剂的种类及数量合成了一系列具有不同孔结构的丙烯酸酯树脂,并从中选出具有典型吸附差异的2种树脂,拥有适合的孔分布结构的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸甲酯(TRIM)聚合树脂(1#)和含酰胺基的三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)与TRIM共聚树脂(5#),与商业化大孔丙烯酸酯树脂XAD-7作比较,研究了丙烯酸酯树脂对泰乐菌素的吸附行为和机理。结果表明,树脂1#表现出了对泰乐菌素有最高的吸附量。3种吸附剂的吸附量随溶液pH值的升高呈增加趋势。吸附剂的吸附能力随溶液NaCl离子浓度的增强而提高,而对CuCl2则呈相反趋势,这是因为疏水作用和孔径排斥效应的贡献。泰乐菌素在3种吸附剂上的吸附动力学均符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。升高温度可以使树脂吸附能力增强,可能是“溶剂替代”效应所致。     

大孔吸附树脂X—5对维生素B_(12)的吸附

大孔吸附树脂X—5是一种非离子型的优良吸附剂,骨架成分是苯乙烯—二乙烯苯的交联共聚物。其比表面为550m~2/g,平均孔径为300。X—5吸附树脂对维生素B_(12)有良好的吸附及解吸性能。其吸附率高达97％,吸附量高达132mg/g(干树脂),易于洗脱,洗脱率在98％以上。     

溶剂溶胀对鄂尔多斯褐煤结构及热解产物分布的影响

采用四种有机溶剂对鄂尔多斯褐煤进行溶胀预处理并在粉-粒流化床上进行快速热解,探究溶胀对褐煤结构及热解特性的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、气相色谱-质谱联用仪、固体核磁、X射线衍射、全自动化学吸附仪等仪器对溶胀煤及热解产物进行表征。结果表明,非极性溶剂对煤结构影响较小。极性溶剂可以降低褐煤含氧官能团的氢键交联,增加小分子的流动性,增加煤的平均孔径。溶胀后的煤热解焦油和气相产率提高,热解水产率降低。与原煤相比,极性溶剂甲醇、丙酮、四氢呋喃处理煤样的热解焦油产率分别提高了18.88%、26.72%、33.58%,焦油的轻质组分中酚类、单环和双环类芳香烃组分含量明显增加。     

新型半纤维素基磁性水凝胶的制备及性能

采用H2O2-Vc氧化还原体系引发半纤维素衍生物,以表面修饰的Fe3O4粒子作为磁性组分,利用接枝共聚方法制备了新型半纤维素基磁性水凝胶.分别用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对水凝胶的结构及形貌进行了表征,利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对水凝胶的晶型结构及磁性能进行了分析,发现Fe3O4粒子均匀分散在凝胶网络中,半纤维素基磁性水凝胶表现出良好的顺磁性.考察了丙烯酸/半纤维素比例、Fe3O4粒子含量及交联剂用量对水凝胶溶胀性能的影响,并探讨了该水凝胶的溶胀机理,它在pH 8缓冲溶液中的溶胀较好符合Fickian和Schott动力学模型.通过SEM和溶胀性能分析表明,随着pH值的升高水凝胶的孔径增大,水凝胶的溶胀率逐渐增大.制备的水凝胶被用于溶菌酶吸附研究,结果表明磁性凝胶的吸附量大于非磁性水凝胶,水凝胶的吸附行为符合Freundlich和Temkin等温模型.