富氧功能化超交联树脂的合成及其对苯胺的吸附
2021-04-09肖覃曾旭黄健涵刘又年
肖覃,曾旭,黄健涵,刘又年
(中南大学化学化工学院,湖南长沙410083)
引 言
苯胺是制造染料、药物、树脂和橡胶促进剂的重要原料,在工业生产过程中不可避免地会排放到水中[1-2]。由于其高毒性及在生物体内的高富集特性,有效地去除水中的苯胺迫在眉睫,近年来受到广泛关注[3-7]。吸附具有简单、高效的特点,且吸附剂可多次回收使用,被认为是现阶段的研究热点。超交联树脂(HCLRs)因具有较高的表面积、独特的孔结构和多样的功能基团[8-10],在有机物污染物的去除[11-14]、气体的捕集[15]及重金属的去除方面[16-17]有广阔的应用前景。氯甲基化聚苯乙烯(CMPS)是制备HCLRs 的常用原料[18]。但是,HCLRs 通常表面疏水性强,官能团负载量低,导致其对极性有机物的吸附较弱。而在HCLRs 的骨架上引入特定的官能团,如含O、N 的官能团,引起了研究者的兴趣[19-21]。例如,Gan 等[22]通过两步连续的Friedel-Crafts 反应,在HCLPs 表面负载酚羟基,所得功能化树脂具有高比表面积(601 m2/g)和丰富的酚羟基(氧含量:12.53%(质量)),对苯胺有优异的吸附性能。Kuang 等[23]利用苯酚对CMPS 进行了一系列改性,其中以5%(质量)苯酚改性的CMPS 材料的比表面积最高,达到1219 m2/g,对苯胺的平衡吸附量最大。Wang 等[24]以CMPS 为原料,在制备HCLPs 的基础上,进一步在HCLRs 表面修饰酚羟基,用于吸附苯胺,平衡吸附量为184.8 mg/g,且吸附可在60 min 平衡。Li等[25]通过苄基化的β-环糊精直接通过Friedel-Crafts 反应合成了一种超交联β-环糊精多孔聚合物。由于环糊精具有双官能团、疏水内核和亲水外壳以及高比表面积,聚合物能高效地去除水中的芳香污染物。
论文以CMPS 为前体,3,5-二甲基苯酚为功能单体,甲缩醛为外加交联剂,通过亲核取代反应和Friedel-Crafts 反应,合成了富氧功能化超交联树脂。……
