多孔改性聚苯乙烯磁性微球的制备及应用

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本论文研究一种新的制备方法—相反转乳化技术,通过相反转乳化技术制备了多孔PS磁性微球、多孔P(St-EVA)复合磁性微球,以及多孔P(St-HEA)复合磁性微球和多孔P(St-ES403)复合磁性微球。论文研究了微球合成的配方体系,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、激光粒度分布仪、热重分析仪(TGA)、比表面积分析仪(BET)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对多孔改性聚苯乙烯磁性微球的结构和性能进行表征。实验通过选择苯乙烯(St)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,环己烷为致孔剂制备多孔PS磁性微球来探讨反应体系的最佳反应条件。分析了体系的HLB值、相转变温度(PIT)和浊点,并通过电导率对相反转过程进行追踪。测试结果显示体系的最佳HLB值为14,浊点为80°C,相转变温度为86°C。实验制备了多孔PS磁性微球、多孔P(St-EVA)复合磁性微球,以及多孔P(St-HEA)复合磁性微球和多孔P(St-ES403)复合磁性微球,对其微观形貌,粒径分布,磁含量,比表面积进行了表征,结果表明,粒度测试结果显示实验制备的多孔磁性微球粒径的分布范围在1-170μm之间。SEM和TEM显示Fe3O4粒子分布在微球的内部与表面,TGA表明多孔PS磁性微球、多孔P(St-EVA)复合磁性微球磁含量分别约为34.23 wt%和28.81 wt%。BET显示多孔PS磁性微球、多孔P(St-EVA)复合磁性微球、多孔P(St-HEA)复合磁性微球微球的比表面积分别为274.32 m~2g-1、336.04 m~2g-1和312.69 m~2g-1,微球中均有孔径2-50纳米的介孔结构。本论文探索了多孔PS磁性微球、多孔P(St-EVA)复合磁性微球、多孔P(St-HEA)复合磁性微球和多孔P(St-ES403)复合磁性微球对含染料亚甲基蓝、酸性品红、甲基橙和含有机溶剂甲苯、二甲苯、石油醚、环己烷、正辛烷以及含油污润滑油、机油、煤油、硅油、豆油污水的处理效果。对含染料类污水探讨了染料溶液p H、吸附时间对吸附效果的影响,结果表明实验制备微球在碱性环境下对亚甲基蓝的吸附效果最好。对含有机溶剂和含油污污水探讨了吸附时间对吸附效果的影响,结果表明实验制备微球对含有机溶剂污水中的对二甲苯的吸附效果最佳,对含油污污水中的润滑油的吸附效果最佳。
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