聚（丙烯酸吡咯烷基联苯酯）的合成与吸附性能研究

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1、中文摘要重金属离子对环境的污染，尤其是废水的排放，已经对人类社会造成了很大的危害。同时，工业废水中的许多重金属离子又用途甚广，需要回收利用。因此，通过分子设计，制备既能高效地处理废水中的重金属离子，又能够有效地分离和回收重金属离子的高性能螯合吸附材料，在环境保护、资源回收等方面有着重要的研究价值和广泛的应用前景。因此本文设计了以聚丙烯酸酯为主链，侧链为联苯基，末端带有毗咯基的树脂。本文以联苯二酚、二溴烷烃、吡咯、丙烯酰氯等为主要原料，合成了两种新的N．【∞．(4．丙烯酸酯基联苯氧基)烷基】吡咯单体及其聚合物，并对单体及其聚合物的合成工艺路线进行了探讨，提出了比较合理的工艺路线。采

2、用红外光谱、核磁共振和元素分析对它们的结构进行了表征，确认了与预期结构相符合；用偏光显微镜、差热分析仪等对单体和聚合物的相变行为进行了研究，结果表明单体是晶体且在加热和降温过程中都发生了晶型转变，聚合物是无定形聚合物。此外对聚合物的热性能也进行了研究，结果显示，聚合物在290℃之前具有良好的热稳定性。用静态吸附法，研究了合成的树脂对金属离子的吸附性能，结果表明树脂P4和P6对co(II)、Cu(II)、Zn(II)的吸附量很高，对Hg(II)、Cd(II)、Pb(II)也有一定的吸附量，但对M酎II)的吸附量很小，因此树脂对金属离子吸附具有一定的选择性。研究了树脂对Cu(II)和

3、Co(II)的吸附动力学，树脂P4和P6对Cu(II)的平衡吸附时间需约2小时，螯合树脂P4对Co(II)的平衡吸附时间需约3小时。研究了树脂对cu(II)和Co(II)的等温吸附，树脂P4对Cu(II)的等温吸附曲线符合Freundlich等温方程，树脂P4对Co(II)的等温吸附曲线符合Freundlich和Langmuir方程。并研究了pH对树脂吸附金属离子的影响，结果表明树脂P4和P6对cu(II)、Zn(II)和Co(II)的吸附量在pH=5～10范围内随pH的增大而增加，而pH基本不影响树脂对Cd(II)的吸附。研究了树脂的再生性，显示了树脂P4和P6具有较好的再生性

4、。关键词：液晶高分子，螫合树脂，聚丙烯酸酯，吡咯，吸附AbstractTheenvironmentispollutedbytheheavymetalions，especialthedischargeofwastewater．Ithasbeenengenderinggreatendangermentforthehumansociety．Atthesametime，manyheavymetalionsinindustrywastewaterareveryuseful，andneedtorecycle．Therefore，viathemoleculedesign，preparingth

5、ehigh-poweredchelatingadsorptionmaterialsthatcouldnotonlyeffectivelytreatheavymetalionsinwastewater,butalsoavailabilityseparateandrecycleheavymetalions，haveimportantenvironmentprotectingandresourcerecyclingvalue．Sowedesignedtheresinswhichpolyacrylatesasthemainchain，biphenylylasthesidechainand

6、thepyrroleontheendofthesidechain．TwonovelkindsofN．【∞一(4一acryloyloxybiphenyleneoxy)alkyl]pyrroleandtherelevanthomopolymerswerepreparedbyusing4，4'-biphenyldiol，dibromoalkyl，pyrrole，acryloylchlorideastherawmaterials．Andprobedthesynthesisrouteofmonomersandhomopolymers，thenputtedforwardthereasonab

7、leroute．ThechemicalstructuresoftheproductswereconfirmedbyFT-IR，1H—NMRandelementaryanalysis．PolarizingOpticalMicroscopyrPOM)equippedwithhot—stageanddifferentialscanningcalorimeterfDSQwereemployedtoinvestigatephasebehaviorandthermalpropertiesof