可降解甲醛水性丙烯酸树脂的合成

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xia__1989
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
甲醛具有强还原性,是生产脲醛树脂、农药等化学品的重要有机原料。但是甲醛作为室内空气中常见的污染物之一,对人们的健康产生了严重的影响,尤其是致癌性备受关注。降解甲醛的方法有很多,主要包括植物吸附降解、物理吸附降解、光催化降解和化学反应降解。其中植物降解和物理吸附降解时间较长且存在吸附饱和度,会产生二次污染,因此许多研究者都致力于光催化降解和化学反应降解的研究。本论文采用乳液共混和化学接枝改性的方式分别对丙烯酸酯(PMA)乳液进行胺基改性,制备了可通过化学反应方式降解甲醛的复合乳液。同时,本论文还采用新型二维材料黑磷(BP)对二氧化钛(TiO2)进行改性,制备了一种在普通可见光照下就可以催化降解甲醛的复合乳液。具体的工作内容包括以下几个方面:(1)乳液共混法制备己二酸二酰肼(ADH)/PMA复合材料。在PMA乳液中直接添加ADH水溶液进行物理共混,紫外表征表明ADH能均匀分散于PMA乳液并保持乳液的稳定性。通过SEM表征,对比纯PMA薄膜,ADH/PMA薄膜略显粗糙,但是并不影响其表观性质。Mapping图表明,N元素均匀分布在ADH/PMA薄膜中。采用AHMT方法分别对添加0%、2.5%、5%和7.5%ADH的复合薄膜进行降解甲醛效果的验证。结果表明,随着ADH添加量的增加,甲醛降解效果逐渐增强。通过红外胺基吸收峰峰高的变化,可半定量计算出5%ADH含量的复合薄膜降解甲醛的速率为1.034×102mol/(h·m3)。TG结果表明,与纯PMA薄膜相比,ADH/PMA复合薄膜和吸收甲醛后的ADH/PMA-HCHO薄膜,其热稳定性均有所提高。DSC结果表明,ADH/PMA复合薄膜和吸收甲醛后的ADH/PMA-HCHO薄膜,其玻璃化转变温度(Tg)有所升高。(2)PMA的化学接枝改性。以OP-10和SDS作为复配乳化剂,通过半连续乳液聚合的方法分别用N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)与二烯丙基胺(DA)对PMA乳液进行胺基化学改性,制备MBA和DA含量分别为1%、2%、3%、4%和5%的MBA/PMA乳液和DA/PMA乳液。对比MBA/PMA乳液和DA/PMA乳液的外观,MBA/PMA乳液略显乳白,而DA/PMA乳液的外观略显黄白色,通过紫外谱图验证乳液稳定性,结果表明:静置12h和24h对乳液的稳定性并无影响。SEM结果表明,与PMA薄膜相比,MBA/PMA薄膜和DA/PMA薄膜的致密性无明显差别。Mapping结果表明,MBA/PMA复合薄膜和DA/PMA复合薄膜中N元素分布较均匀。通过AHMT方法分别对MBA/PMA薄膜和DA/PMA薄膜甲醛降解效果进行验证,显色结果表明,随着MBA添加量的增加,MBA/PMA薄膜的甲醛验证效果并无明显变化,均显示颜色较深的紫色,说明MBA化学接枝改性PMA后并无降解甲醛作用;而对于DA而言,仅仅添加1%就显示为无色,说明可以达到完全降解甲醛的效果。结合MBA和DA与甲醛的反应机理,导致上述现象的原因是MBA中的胺基属于酰胺,酰胺中的羰基与胺基的孤对电子形成共轭作用,在一定程度上抑制了胺基的反应活性,所以甲醛降解效果较差;而DA中的胺基相邻基团是亚甲基,属于给电子基团,在一定程度上会促进胺基与甲醛的反应活性,所以能迅速降解甲醛。(3)可见光催化剂BP/TiO2/PMA乳液的制备。采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,XRD结果表明,合成的TiO2是具有高结晶度的锐钛矿型TiO2,结合高倍TEM表征结果,TiO2的粒径约为6nm。利用简单的超声方式制备浓度为0.49%的BP改性TiO2光催化复合材料分散液。TEM和AFM结果表明,制备的BP为2-3层,结合Mapping图,发现纳米TiO2均匀的负载在纳米BP片层上。XRD测试结果表明BP改性后的TiO2的粒径略微变大。拉曼和XPS测试结果揭示了P元素以取代Ti位点的形式形成P-O-Ti。将制备的BP/TiO2纳米复合材料与PMA乳液复配并制成复合薄膜,用于光催化降解游离甲醛。AHMT结果表明,添加0.1125%的BP/TiO2纳米复合薄膜就可以完全降解甲醛。BP/TiO2光催化机理表明P-O-Ti键的形成导致原子间电荷不平衡,降低了光生空穴和光生电子的复合率,从而提高了TiO2可见光波长范围内的催化效率。
其他文献
本文在梳理了国内已有为数不多研究成果的基础上,采用文献资料法、访谈法、问卷调查法等研究方法,以衡阳市衡山县实验中学的学生音乐学习兴趣展开调查。在调查过程中,发放600
目的:对新疆不同区域沙枣中总糖、和鞣质的含量进行测定并比较。方法:本人用苯酚-硫酸法测定沙枣中总糖、多糖的含量,以磷钼钨酸-干酪素比色法测定鞣质的含量,以沙枣中总糖、
<正>目的:探讨关节镜下自体胭绳肌腱四骨道双束重建前交叉韧带(ACL)股骨端均用Endo-Button固定的情况下,两胫骨骨道分别采用可吸收界面螺钉加骨桥固定和可吸收界面螺钉加门钉
会议
本文以高结晶度的纤维素球(Ces)为原料,首先与柠檬酸交联以产生交联纤维素(CACes),随后被高碘酸钠氧化断裂葡萄糖单元环上的C2-C3键,形成双醛纤维素(DACes)。含有醛基的改性纤维素
全国优秀教师、终身享受国务院特殊津贴的中国矿业大学博士生导师朱学义教授主编的、列入教育部“十一五”规划教材和省立项精品教材的《财务分析教程》于2009年7月由北京大
为了研究芡实壳色素的提取工艺和染色性能,本文以芡实壳为原料提取天然色素,探究了水提、碱提、醇提以及超声波辅助提取的最佳工艺,并对所提色素的稳定性进行了研究。进一步探讨了色素提取液对真丝、羊毛织物的染色性能和影响因素,得到了最佳的染色工艺条件。以提取液的吸光度指标,优化了不同方法提取芡实壳色素的工艺。提取实验结果表明,芡实壳水浸提最佳工艺为:提取温度95℃,物料比1:20,提取时间60min。芡实壳
儒学包括君子儒学与庶民儒学两个不同维度,前者强调"成己成人",后者主张"因民之所利而利之"。孔子提出"君子喻于义,小人喻于利",开启了君子儒学与庶民儒学的分野。孟子"道性
系统介绍常压低温储罐的类型、构造特点和钢材选用原则,以国内外建造最多的。壁吊顶低温储罐为例,归纳了常压低温储罐的施工步骤和技术要点。
近年来,随着国家对教育重视程度的不断增加,管理部门对教师的评价也逐渐加强,但如何对教师进行评价?如何将评价结果与绩效工资挂钩?如何制订出科学的、高效同时又让教师、学
本文分析了高校反腐倡廉建设的基本特征与存在问题,叙述了大数据内涵与高校反腐倡廉的相关关系。探讨了大数据背景下高校反腐倡廉建设的优化路径:共享信息资源,打造高效反腐