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论文以β-环糊精为单体,2,4-二异氰酸酯甲苯及环氧氯丙烷为交联剂,合成了环糊精交联聚合物(β-CDP),对其基本理化性质进行了表征,并研究了所制聚合物与客体有机物质双硫腙等的包结反应,着重探讨了环糊精交联聚合物作为一类新型分离富集剂对微量无机金属元素(Cu、pb、Cd、Hg、Pd)和有机物质苯酚的吸附性能。探讨它们用作微、痕量物质的分离、富集的可行性,为低含量物质的分析提供一种新的样品前处理方法。具体内容如下:β-CDP的合成及表征。本论文首先以环氧氯丙烷为交联剂,合成了不同配比的四种非水溶性β-CDP(B,C,E,F),再与2,4-二异氰酸酯甲苯为交联剂,以二甲基亚砜为溶剂合成了β-CDP-G。用红外光谱分析和差式扫描量热分析分别对这五种交联聚合物进行表征。IR结果表明β-CD交联聚合物均保留有β-CD的基本结构,TGA结果表明所制的几种β-CDP具有较好的热稳定性,测定并计算了五种交联聚合物的取代度。
β-CDP与有机客体分子的包结反应:以常见的有机试剂双硫腙为客体分子,研究了环氧氯丙烷的β-CDP-C分别在乙醇和氯仿溶剂中的包结反应,详细探讨了包结反应的条件、反应过程及溶剂的影响,通过红外谱图得知β-CDP(C)与双硫腙形成了1:1的包结络合物,并测定了包结物的稳定常数。该包结物不溶于水、酸、碱和有机溶剂,理化性质稳定,可作为树脂使用。
聚合β-CDP包结物对微量Pd(Ⅱ)的分离富集:利用前期合成的β-CDP-C-双硫腙包结物树脂,考察了它们对溶液中微量Pd(Ⅱ)的吸附性能,取得了较好效果,静态饱和吸附容量为1.726mg/g,吸附速度快,容易洗脱,可重复使用。聚合β-CDP用于微量环境污染物的分离和富集:利用前期合成的β-CDP-G作为吸附剂,依靠环糊精内腔疏水结构和交联后的异氰酸酯键的活泼性,与重金属Cu、Pb、Cd、Hg形成稳定化学结合,与水体中有机污染物苯酚形成包络物,达到脱除水体中污染物苯酚和重金属元素的目的,获得较好的分离效果——水体中苯酚富集倍率最大可达100倍。建立环糊精聚合物吸附作用的机理模型,对环糊精聚合物吸附过程中的吸附剂的性质、吸附质的性质和吸附过程的操作条件等影响因素进行了分析。