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共聚微球模板制备大孔聚苯乙烯材料

作　者: 范瑾巍
导　师: 邓建元
学　校: 北京化工大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 孔材料模板聚苯乙烯马来酸酐/醋酸乙烯酯共聚微球
分类号: TQ325.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

多孔材料由于具有较大的比表面积、吸附容量和许多特殊的性能,在催化、分离、吸附、生物材料、色谱分离以及电、热、声学等领域得到广泛的应用。模板法是一个简便、应用广泛的制备多孔材料的方法,同时也是一种能够在一个简单的步骤内在模板表面复制出复杂布局的有效且高产量的制备方法。在这种技术里模板作为一个反应骨架来合成其他多种材料。这种方法合成速度很快,而且从模板中转到产物具有完美的复制性,孔的尺寸和孔结构的周期可以通过改变胶体微球的尺寸来精确控制。本论文利用表面带有大量功能单体(马来酸酐)的亚微米颗粒为模板制备三维连通,尺寸均一的多孔聚苯乙烯材料。由于苯乙烯与马来酸酐共存时会形成电子转移络合物,具有强烈的共聚倾向,所以利用此微球为模板,在复制孔结构的同时,在聚苯乙烯表面原位引入大量的功能单体。在实验中我们发现,不但孔的尺寸可以通过模板的尺寸进行控制,而且还可以通过调节合成模板时单体的投料比来控制孔内表面引入的功能单体的量。实验采用本课题组的专利技术(CN200310115329.4)自制模板,模板为均一尺寸的马来酸酐/醋酸乙烯酯共聚物微球,尺寸为130-600nm,且球径可控。在制备模板时,我们同时发现:模板在合成后未经处理的情况下,出现微米尺寸的聚合物项链结构,同时这种结构可呈现二维或者三维堆积。所以本论文利

全文目录

第一章文献综述  12-24
  1.1 孔材料的分类  12-17
    1.1.1 微孔材料  12
    1.1.2 介孔材料  12-15
    1.1.3 大孔材料  15-17
  1.2 合成有序多孔结构的模板类型  17-21
    1.2.1 表面活性剂模板  18-19
    1.2.2 嵌段共聚物模板  19
    1.2.3 有机小分子模板  19
    1.2.4 细菌模板  19-20
    1.2.5 微乳液模板  20
    1.2.6 乳液模板  20
    1.2.7 单分散颗粒模板  20-21
  1.3 合成多孔材料的方法  21-24
    1.3.1 水热、溶剂热合成法  21-22
    1.3.2 室温酸法合成  22
    1.3.3 溶胶-凝胶法  22-24
第二章实验方案  24-26
  2.1 研究现状  24
  2.2 实验方案  24-26
    2.2.1 表面多孔聚苯乙烯  24-25
    2.2.2 孔内表面功能化大孔聚苯乙烯单件材料  25-26
第三章实验部分  26-30
  3.1 实验原料及仪器设备  26-27
    3.1.1 试验原料  26
    3.1.2 实验仪器  26-27
  3.2 实验步骤  27-29
    3.2.1 模板的制备  27
    3.2.2 苯乙烯的提纯  27
    3.3.3 过氧化苯甲酰(BPO)的精制  27
    3.2.4 表面多孔聚苯乙烯的制备  27-28
    3.2.5 内表面带有功能基团的大孔聚苯乙烯单件材料的制备  28-29
  3.3 分析测试  29-30
    3.3.1 红外光谱测试  29
    3.3.2 固体~(13)C NMR光谱测试  29
    3.3.3 扫描电子显微镜(SEM)分析  29
    3.3.4 酐基的滴定  29-30
第四章结果与讨论  30-60
  4.1 表面多孔聚苯乙烯基板制备的条件  30-48
    4.1.1 不同基材对微球布控的影响  30-33
    4.1.2 微球乳液浓度对微球布控的影响  33-35
    4.1.3 脱模溶剂对表面多孔的影响  35-38
    4.1.4 交联剂用量对表面多孔的影响  38-41
    4.1.5 引发剂用量对表面多孔的影响  41-44
    4.1.6 脱模时间对表面多孔的影响  44-45
    4.1.7 孔的内部形貌  45-47
    4.1.8 表面多孔聚苯乙烯最佳制备条件  47-48
  4.2 孔表面带有功能基团的大孔聚苯乙烯单件材料(MONOLITH)  48-60
    4.2.1 微球比例对孔形貌的影响  48-50
    4.2.2 不同孔径表面带有功能基团的大孔材料  50-53
    4.2.3 脱模溶剂和脱模时间的选择  53-56
    4.2.4 聚苯乙烯大孔单件材料内表面酐基基团的表征  56-59
    4.2.5 小结  59-60
第五章结论  60-61
参考文献  61-67
致谢  67-68
攻读硕士学位期间发表的论文  68

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