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温度敏感聚合物的合成及其应用

曹兆海

   聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)是一类重要的温敏性聚合物,其水溶液表现出灵敏的温度响应性:在32℃左右有一低临界溶液温度(即相变温度,lower critical solution temperature,简LCST)。当溶液温度高于LCST时,PNIPAAm在水中的构象由舒展的亲水线团转变为紧缩的疏水球粒状,而当温度降低到LCST以下时,沉淀的PNIPAAm又能迅速溶解。PNIPAAm的这种性质己被广泛应用于生物医学等领域,如酶的固定,释放药物的温控开关功能。 本文主要研究了具有温度敏感和pH敏感聚合物PNIPAAm-IDA的合成、性能及其在环境分析中的应用。主要研究如下: (1)以N-异丙基丙烯酰胺和亚氨基二乙酸为原料,采用自由基聚合法,合成了二元线型聚合物PNIPAAm-IDA,用红外光谱法对聚合物结构进行表征。性能研究表明该聚合物具有pH和温度双重敏感性能。 (2)利用合成的PNIPAAm-IDA温敏性线型聚合物对碱性品红染料模拟废水进行脱色性能研究,考察了溶液pH值﹑聚合物加入量﹑染料初始浓度等因素对脱色处理效果的影响,确定了适宜的处理条件。实验结果表明:其有明显的脱色效果,当聚合物用量为0.5%时,在pH=3.0,初始浓度低于50mg/L(色度为16000)的染料废水,脱色率达95%以上。并讨论了吸附机理。 (3)利用合成的PNIPAAm-IDA温敏性线型聚合物对无机金属离子的吸附性能进行了研究,以期应用于水污染的治理。结果表明其有明显的浓集效果:在pH =4.0时,对Co~(2+)和Cu~(2+)离子的浓集率分别达到80.4%和86.7%,相应的浓集量分别为1.61mg/g和1.73 mg/g,并讨论了影响浓集的条件。……   
[关键词]:N-异丙基丙烯酰胺;PNIPAAm-IDA;碱性品红染料废水;脱色;金属离子;浓集
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中科技大学2007年