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本文研究了β-环糊精与芘分子间的包合作用,并合成了环糊精聚合物应用于废水中苯酚的吸附。研究中合成了接枝有β-环糊精的聚丙烯酸,用以研究聚丙烯酸链的加入对β-环糊精与芘分子间的结合常数的影响;还以环氧氯丙烷作为交联剂合成了β-环糊精聚合物,用以处理苯酚溶液,初步研究其对苯酚的吸附效果。
β-环糊精特有的空腔结构使得它可与芘分子形成包合结构。本实验合成了接枝有β-环糊精的聚丙烯酸,并采用β-环糊精与接枝有β-环糊精的聚丙烯酸作为主体,分别研究β-环糊精与芘分子间的包合作用,并计算结合常数。实验采用荧光测量的方法,运用Benesi—Hildebrand方程的变形,将荧光测量出的不同峰处荧光强度值比转化为公式中的浓度关系,进而用双倒数作图法回归出数据线来得到结合常数K值,测得的β-环糊精/芘包结物系统与β-CDPAA/芘包合物系统的结合常数值分别为K=1.6×105M-1和K=1.6×105 M-1,而且根据回归出的曲线清楚的观测到,无论是β-环糊精/芘包结物系统还是β-CDPAA/芘包合物系统,包合物中主客体的主要结合形式均为2/1形式。另—方面,聚丙烯酸链的加入使得β-环糊精与芘分子间结合常数变大,对包合作用起到促进效果。
本实验采用新式聚合方法—反相悬浮聚合法,制得β-环糊精聚合物:并用固定搅拌吸附、流动吸附等不同的测试方法表征β-环糊精聚合物凝胶对苯酚的吸附效果以及再生能力。我们合成的β-环糊精聚合物通过β-环糊精对苯酚分子的包合作用来除去废水中的苯酚,对于25mg/L的苯酚溶液50ml,0.3g的聚合物对苯酚的去除效率在60%以上,增大β-环糊精聚合物的量,其去除效率可以达到90%以上;对β-环糊精聚合物进行的再生实验的结果表明,β-环糊精聚合物可以很容易地在甲醇中再生,并且再生后的β-环糊精聚合物对苯酚的吸附效果并没有太大的降低,即使是在经过了5次再生后,其吸附效率仍然能达到再生前的80%以上。