超交联微孔聚合物合成及其有机染料吸附性能研究
2017-03-17任祥刘卫张秀兰高继强安江伟王科伟郭永李作鹏
任祥,刘卫,张秀兰,高继强,安江伟,王科伟,郭永,李作鹏
超交联微孔聚合物合成及其有机染料吸附性能研究
任祥,刘卫,张秀兰,高继强,安江伟,王科伟,郭永,李作鹏*
(山西大同大学 化学与环境工程学院,山西 大同 037009)
基于傅-克烷基化反应合成超交联微孔聚合物(HCP-NHC)。通过外交联剂“编织”合成的HCP-NHC具有丰富的孔隙结构,体现出优良的吸附性能,优于一般的吸附剂。使用扫描电镜(SEM)、比表面与孔径分析仪(BET)对HCP-NHC的表面形貌、比表面及孔径进行分析。测试所合成的HCP-NHC对不同浓度的罗丹明B,甲基红,甲基橙的吸附效果。经测试HCP-NHC吸附甲基红的效果最好,1 g HCP-NHC最大可吸附195 mg的甲基红。
超交联微孔聚合物;孔隙结构;吸附性能
有机微孔聚合物材料(microporous organic polymers,MOPs)是一类由较轻的C、H、O、N等元素组成的新型微孔材料,具有稳定的物理性质和化学性质,比较高的比表面积等优点,受到人们广泛关注[1]。根据它们的结构特点以及合成方式的不同,主要将MOPs分为以下四类:共轭微孔聚合物(conjugated microporous polymers,CMPs),自具微孔聚合物(polymers of intrinsic microporosity,PIMs),共价有机网络(covalent organic frameworks,COFs)以及超交联聚合物(hypercrosslinked polymers,HCPs)。其中PIMs、HCP-NHC和CMPs为无定形态,COFs为晶态。通过傅-克烷基化反应可以得到超交联微孔聚合物材料(HCP-NHC)[2],该聚合物具有大量的孔状结构,多孔聚合物的表面张力与苯环作为结构骨架的支撑力互相抵消,于是形成了低密度的超交联微孔聚合物[3]。
由于存在相互作用的平衡力,所以超交联微孔聚合物一般具有永久孔隙结构。其对溶解在水中的极性和非极性有机物质的吸附能力大大超出常规聚合物吸附剂和活性炭[4]。……
