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超交联聚合物具有比表面积高、合成条件温和、反应单体来源广泛、物理化学稳定性好等优点,是一种极具发展潜力的有机多孔聚合物材料。传统的HCPs制备多采用Friedel-Crafts烷基化反应,反应需要无水体系,且产物多为疏水骨架,一定程度上限制了其应用领域的拓展。本论文采用酚醛缩聚法在含水体系中制备了一系列富含羟基的超交联聚合物,研究了其水合与溶胀机理,考察了其对水溶液中有机污染物的吸附性能。具体内容如下:(1)采用邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚和苯酚与甲醛缩聚制备了7种具有不同骨架结构的富羟基超交联聚合物,比较了不同单体及比例对产品比表面和孔径分布的影响。邻苯二酚、对苯二酚与甲醛缩聚产物具有较高的比表面积,分别为619.56m2·g-1和852.03 m2·g-1,形成的孔以微孔和低端介孔为主,邻苯二酚与甲醛体系中引入苯酚共缩聚可提高产品的比表面积和表面羟基含量。所得产品在乙醇、正己烷、甲苯和水中均具有良好的溶胀性能。(2)采用多体相互作用和密度泛函活性理论,对HF-HCPs单元四种模型化合物的水合物中氢键相互作用的协同效应进行了研究。氢键相互作用的协同效应在HF-HCPs的水合与溶胀过程中起着重要作用。在水合与溶胀过程的发展阶段,由于H2O???H2O的协同效应显著,且H2O???H2O相互作用比HF-HCPs???H2O相互作用强,H2O???H2O氢键相互作用的变化速率大于HF-HCPs???H2O氢键相互作用的变化速率,导致H2O与H2O之间的水化层迅速增厚,HF-HCPs的水合作用增强,发生溶胀。在HF-HCPs???H2O???H2O中,H2O???H2O部分与HF-HCPs模型分子的两个羟基结合的复合物相互作用能比H2O???H2O部分与羟基和甲氧基同时结合的复合物相互作用能大。证实了HF-HCPs(H2O)n团簇的协同效应。随着分子团簇中分子数n的增加,每一单元的相互作用能增加。水合与溶胀过程的终止阶段可解释为:HF-HCPs(H2O)n团簇的协同效应范围有限,水化层厚度有限。因此,当En值的变化趋于0.0 k J·mol-1时,聚合物网络被完全扩展,网络上的渗透压差等于零。在这种情况下,溶胀过程终止。HF-HCPs的溶胀行为主要归因于HF-HCPs(H2O)n团簇中H2O分子间氢键相互作用产生的协同效应。(3)采用吡啶和2,4-二硝基氯苯作为模型化合物,考察了水体系中HF-HCPs的吸附性能。HF-HCPs对吡啶和2,4-二硝基氯苯均具有较快的吸附速率,40min左右即可达到吸附平衡,其吸附动力学过程符合PSO动力学模型。水溶液中HF-HCPs可通过氢键和疏水双重作用对吡啶和2,4-二硝基氯苯进行吸附,上述过程的等温吸附数据可用Langmuir模型进行拟合。考察了不同浓度乙醇中HF-HCPs对2,4-二硝基氯苯的吸附性能,验证了吸附过程中氢键的作用。(4)以三聚氰胺、间苯二酚和对苯二甲醛为原料,二甲基亚砜为溶剂,在水热条件下,得到了同时含有羟基和仲胺基的超交联聚合物。考察了三聚氰胺和间苯二酚比例对缩聚产物比表面和孔径分布的影响,增加三聚氰胺的比例可使产物比表面积增加,聚合物表面氨基含量提高。NH-HCPs表面含有大量的羟基与仲胺基,氨基可与水杨酸产生化学吸附,羟基则通过氢键或静电作用与水杨酸结合,该吸附过程为放热的自发过程。