三維疏水復合樹脂網(wǎng)絡(luò)的簡易策略，用生物橢球結(jié)構(gòu)菜籽花碳裝飾，用于增強油脂和有機溶劑的選擇性吸收

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這篇由江蘇大學等的研究學者完成，討論三維疏水復合樹脂網(wǎng)絡(luò)的簡易策略，用生物橢球結(jié)構(gòu)菜籽花碳裝飾，用于增強油脂和有機溶劑的選擇性吸收的論文，發(fā)表在一區(qū)重要期刊《Chemical Engineering Journal》，影響因子：6.735。

近年來，微波化學儀器用于材料合成的研究工作已經(jīng)成為科學研究的熱門方向，受到廣大學者的極大關(guān)注！

摘要

由于工業(yè)/生活含油廢水的增多和石油事故的頻繁發(fā)生，用于強化油水或有機溶劑-水分離的疏水復合樹脂的制備越來越受到人們的關(guān)注。

本文首先以菜籽花為原料，通過除雜、脫水、煅燒等步驟，制備了含有生物結(jié)構(gòu)的炭化花粉粒。合成的PG為橢球和空心顆粒，長度約為30μm，花粉殼具有均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，平均孔徑為1.5μm。PG的橫斷面圖像顯示一個柵欄狀的外殼，厚度約1μm，孔道很大。獲得了優(yōu)異的比表面積(379.98 m2 g~(-1).其次，在微波處理的條件下，通過表面活化和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)改性，制備了疏水花粉粒(HPG)。去離子水在HPG上的靜態(tài)接觸角為132°，表明其具有良好的疏水性。在微波條件下，采用懸浮聚合法，以苯并氧烷為引發(fā)劑，制備了一系列不同HPG含量的三維疏水復合樹脂(HCR)網(wǎng)絡(luò)。分別提高了16.8和58.8g g-1對油和有機溶劑的吸附能力.采用準二階和粒子內(nèi)擴散動力學模型對相應的有機溶劑和吸油過程進行了研究。

本工作為制備高性能的疏水復合樹脂提供了一條低成本、清潔、高效的途徑，具有良好的吸收率、對不相容油水混合物的選擇性分離性能、良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和可重用性。

詳情

結(jié)論

總之，包含3D疏水性復合樹脂(HCR)網(wǎng)絡(luò)以橢球狀的菜花炭為原料，成功地合成了菜籽花炭，微波條件下首次懸浮聚合的方法HCR表現(xiàn)出優(yōu)異的油/有機溶劑吸收性能,不混溶的油水混合物和高的選擇性分離性能吸收容量為58.8gg-1。此外，有機溶劑和油吸收過程遵循偽二階和粒子內(nèi)擴散動力學模型,并對吸附機理進行了詳細的討論，并對吸附機理進行了詳細的討論。吸收容量在5次吸收循環(huán)后幾乎沒有變化?？紤]到了它的出色可重用性和耐久性,在此提出的概念可以進一步擴展到通過引入制備3D疏水復合樹脂的簡易方法用于吸收的高性能應用的功能性生物質(zhì)材料，油水分離、有機溶劑-水和廢水處理染料和重金屬離子。

祥鵠儀器在本論文中的使用過程

采用微波懸浮聚合法合成了三維疏水復合樹脂(HCR)。通常情況下，一定量的聚乙烯醇(PVA，作為分散劑)用去離子水(20 ML)在90°C的三頸圓形底瓶中溶解，并連續(xù)攪拌30 min。加入BA(6g)、BMA(4g)、MBA(作為交聯(lián)劑0.15g)、BPO(引發(fā)劑0.09g)、乙酸乙酯(5g)、疏水花粉粒(HPG)和去離子水(10mL)的混合物。在微波反應器(祥鵠XH-100A，北京祥鵠科技發(fā)展有限公司)中加入以上PVA水溶液。接下來的4個步驟分別為：40℃15 min(功率600 W)，60°C 15 min(功率600 W)，70°C 15 min(功率600 W)和80°C 2h(功率800 W)。樣品自然冷卻至室溫后，用去離子水和乙醇洗滌三次，在80℃下干燥18h，得到復合樹脂。作為比較，在不含HPG的條件下，還制備了純丙烯酸酯樹脂(PAR)；在相同的條件下，合成了一系列以不同比例(mHPG：m(BA BMA)=1%、2%、3%、4%、5%和6%)的生物結(jié)構(gòu)油菜花炭修飾的三維疏水復合樹脂(HCR-1、HCR-2、HCR-3、HCR-4)，HCR-5和HCR-6。