在非水介质中用表面引发接枝聚合法制备接枝微粒PHEMA-SiO2及其对槲皮素的氢键吸附性能

首先,将偶联剂γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPMS)上的巯基(-SH)键合在微米级硅胶(SiO₂)微粒表面,得到了改性微粒MPMS-SiO₂。在非水溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,使溶液中的过氧化苯甲酰(BPO)与改性微粒MPMS-SiO₂表面的巯基构成表面引发体系(-SH/BPO),于非水介质中在硅胶微粒表面实现了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的接枝聚合,成功制备出接枝微粒PHEMA-SiO₂,接枝度高达28 g/100 g。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)及扫描电子显微镜(SEM)等手段对PHEMA-SiO₂进行了表征,研究了主要因素对HEMA表面引发接枝聚合的影响规律。在此基础上探索研究了PHEMA-SiO₂对槲皮素(Quercetin)的氢键吸附作用。研究结果表明:-SH/BPO引发体系可以顺利地引发HEMA在非水介质中的接枝聚合,适宜的温度为65℃,适宜的BPO用量为单体质量的1.0%。PHEMA-SiO₂与槲皮素分子之间会产生多位点普通氢键与π型氢键两种氢键相互作用,使PHEMA-SiO₂对槲皮素具有强吸附能力。溶剂分子对槲皮素的竞争吸附以及温度的升高均可使槲皮素在极性溶剂或质子性溶剂中吸附容量下降。     

在CPS微球表面实现N-羟基邻苯二甲酰亚胺的同步合成与固载及固体催化剂催化氧化性能初探

通过分子设计的构思,仅通过两步大分子反应,便实现了N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)在交联聚苯乙烯(CPS)微球表面的同步合成与固载,并制得了非均相催化剂微球CPS-NHPI。以氯化偏苯三酸酐(TMAC)为试剂、Lewis酸为催化剂,通过Friedel-Crafts酰基化反应,先将邻苯二甲酸酐(PA)基团键合在CPS微球表面,得到改性微球CPS-PA;再与盐酸羟胺进行酰亚胺反应,制备出固载有NHPI基团的非均相催化剂微球CPS-NHPI。重点研究了CPS微球表面发生Friedel-Crafts酰基化反应的影响因素。采用红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)等对微球CPS-NHPI进行表征,将微球CPS-NHPI分别用于分子氧氧化乙苯及环己烷两种烃类物质的氧化过程,初步考察了该微球的催化活性。研究结果表明,对于微球CPS与TMAC之间的Friedel-Crafts酰基化反应,适宜的溶剂为氯仿与N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)混合溶剂(氯仿与DMAC的体积比为7:3),适宜的Lewis酸催化剂为SnCl₄。初步探索实验表明,催化剂微球CPS-NHPI与Co(OAc)₂ 所构成的共催化体系,在分子氧氧化乙苯及环己烷的催化氧化过程中,都表现出了良好的催化活性,温和条件下,反应35 h时乙苯氧化为苯乙酮的转化率可达37%,反应30 h时环己烷氧化为环己酮的转化率可达21%。     

在CPS微球表面固载氨基酚型双齿席夫碱氧钒(Ⅳ)配合物及其催化氧化性能

使乙醛酸（GA）与氯甲基化交联聚苯乙烯（CMCPS）微球发生酯化反应,将醛基（AG）引入交联聚苯乙烯（CPS）微球表面,得到改性微球CPS-AG;再以间氨基苯酚（MAP）为试剂,使微球CPS-AG表面的AG发生席夫碱反应,制得了表面键合有氨基酚型双齿席夫碱配基的功能微球CPS-AGAP;最后,使微球CPS-AGAP与硫酸氧钒发生配位螯合反应,获得了表面固载有氨基酚型双齿席夫碱氧钒（Ⅳ）配合物的固体催化剂微球CPS-[VO（AGAP）₂]。重点考察了主要因素对GA与CMCPS微球的酯化反应的影响。采用红外光谱（FT-IR）、固体紫外（UV）及扫描电子显微镜（SEM）对催化剂微球进行了充分表征。分别将微球CPS-[VO（AGAP）₂]用于环己醇和乙苯的分子氧氧化过程,考察其催化活性。实验结果表明,溶剂的极性有利于GA与CMCPS微球之间的酯化反应,极性较强的N,N-二甲基乙酰胺为适宜的反应溶剂,90℃为适宜的反应温度。在适宜的反应条件下,CMCPS微球的氯甲基转化率可以达到82%。在分子氧氧化环己醇和乙苯的过程中,非均相催化剂CPS-[VO（AGAP）₂]微球均表现出良好的催化活性。     

含孪尾型丙烯酰胺的HAPAM在新胶束聚合体系中的制备及其疏水缔合性

以表面活性单体2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMC12S)为表面活性剂构建了新的胶束共聚合体系,实施了丙烯酰胺(AM)与N,N-二正十二烷基丙烯酰胺(DiC12AM)的胶束共聚合,制备了含孪尾型丙烯酰胺的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM),该聚合物为三元共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM.通过控制共聚合条件,制得了微结构系列变化的共聚物;采用红外光谱法表征了三元共聚物的化学结构,用荧光探针法与表观粘度法重点研究了共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM的大分子链微结构与其疏水缔合性的关系.结果表明:新胶束共聚合体系大大简化了胶束的共聚合操作,而且由于表面活性单体进入共聚物主链,使三元共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM具有更强的疏水缔合性.与由单尾型丙烯酰胺N-正十二烷基丙烯酰胺(C12AM)为疏水单体制备的HAPAM相比,由DiC12AM制得的HAPAM疏水缔合性更为显著.     

胆红素分子表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2的制备及识别特性

通过γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷的媒介作用,在硅胶微粒表面偶合接枝聚甲基丙烯酸(PMAA),制备了PMAA/SiO2接枝微粒。 采用新型分子表面印迹技术,以乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）为交联剂,制备了以胆红素为模板分子的表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2。分别通过静态和动态吸附实验考查了该印迹材料对胆红素的识别特性。结果表明：该印迹材料对胆红素兼具优良的结合亲和性和特异的识别选择性,同时,具有优良的脱附性能,脱附率可达99.5%。     

聚合物微球固载N-羟基邻苯二甲酰亚胺催化剂的制备及其催化氧化性能初探

首先采用悬浮聚合法,制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的交联聚合物微球(GMA/MMA),然后经过几步大分子反应在微球表面合成与固载了N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI),形成固载有NHPI的功能微球GMA/MMA-NHPI。采用红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)等方法对功能微球进行了表征。结果表明,以含环氧基团的GMA/MMA为载体,通过大分子反应可实现NHPI的合成与固载。GMA/MMA-NHPI与醋酸钴（Co(OAc)2）构成的共催化体系,在分子氧对环己烷和环己醇的氧化过程中,显示出良好的催化活性。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚合及竞聚率测定

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,实施了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的溶液共聚合,测定了共聚物P(GMA-co-MMA)的红外光谱(FT-IR),对其化学结构进行了表征,并采用差示扫描量热法(DSC)测定了共聚物的玻璃化转变温度(Tg).改变两单体投料比进行共聚合,采用化学分析法测定低转化率下(<7%)共聚物组成,重点研究了两单体的竞聚率.结果表明:GMA与MMA的共聚合易于进行,P(GMA-co-MMA)的玻璃化转变温度(Tg)介于均聚物PGMA(72℃)与PMMA(106℃)之间,当n(GMA)/n(MMA)=4/6时,共聚物的Tg为9l℃.采用FR和KT 2种作图法及YBR计算法对单体的竞聚率进行了计算和比较,结果表明:KT和YBR法较为准确,以DMF为溶剂时,GMA与MMA的竞聚率分别为2.14与0.69.     

基于PEI的亚氨乙酸型复合螯合吸附材料IAA-PEI-SiO2的制备及其螯合吸附特性

以偶联剂γ氯丙基三甲氧基硅烷为媒介,将聚胺大分子聚乙烯亚胺(PEI)以偶合接枝的方式,接枝于微米级硅胶微粒表面,制得接枝微粒PEISiO2,然后以氯乙酸为试剂,通过亲核取代反应将亚氨乙酸(IAA)基团键合于硅胶微粒表面,形成了具有多齿配基的亚氨乙酸型螯合微粒IAAPEISiO2。重点研究了螯合微粒IAAPEISiO2的制备过程,初步探讨了其对重金属离子及稀土离子的螯合吸附特性。研究结果表明：接枝微粒PEISiO2与氯乙酸之间的亲核取代反应遵循SN2反应历程;反应温度较高或缚酸剂用量过多时,会促进氯乙酸的水解,减缓亲核取代反应,使亚氨乙酸的键合率下降;适宜的反应温度为60 ℃,适宜的缚酸剂NaHCO3用量是使体系中NaHCO3与氯乙酸物质的量之比为1∶1。与接枝微粒PEISiO2相比,螯合微粒IAAPEISiO2对Cu2+及Eu3+的吸附容量大幅度提升,显示出强螯合吸附特性。     

铈盐引发丙烯腈在含醇羟基硅胶表面的接枝聚合

将偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(EPPS)键合于硅胶微粒表面, 在酸性催化剂作用下, 键合EPPS的环氧键开环, 产生了醇羟基(HXYG), 形成表面带有醇羟基的改性微粒HXYG-SiO2。使用铈盐与硅胶表面的醇羟基构成氧化还原引发体系, 在硅胶表面实施了丙烯腈的接枝聚合,制备了接枝微粒PAN-SiO2,考察了接枝聚合的影响因素。实验结果表明：在所形成的氧化还原引发体系中,由于初级自由基即引发物种处于硅胶微粒表面, 所制备的接枝微粒PAN-SiO2具有高的接枝度(0.19 g/g), 且单体的整体接枝效率高;引发剂铈盐的浓度对接枝度有较大的影响, 铈盐浓度过大, 将会促进氧化终止过程, 降低接枝度, 适宜的铈盐浓度为5.93×10-3 mol/L;接枝度随硫酸浓度的增大呈现先增大后减小的变化规律, 当H+离子浓度为0.38 mol/L时,PAN的接枝度最高。     

氨基酚型双齿席夫碱配基功能化聚砜的制备及其与Eu (Ⅲ)离子所形成的配合物的光致发光性能

以对氯甲基苯甲醛（CMBA）为试剂,使聚砜（PSF）发生Friedel-Crafts烷基化反应,将苯甲醛（BA）键合在PSF侧链,制得改性聚砜PSF-BA,并考察了主要因素对Friedel-Crafts烷基化反应的影响规律;然后,使PSF-BA的醛基分别与邻氨基苯酚（OAP）及间氨基苯酚（MAP）的氨基发生缩合反应,从而在PSF侧链实现了氨基酚型双齿席夫碱配基的同步合成与键合,获得了2种功能化聚砜PSF-BAOA和PSF-BAMA。采用红外光谱（FT-IR）和核磁氢谱（¹H-NMR）对功能化聚砜的化学结构进行了表征。最后,使大分子配体PSF-BAOA和PSF-BAMA分别与Eu（Ⅲ）离子发生配位反应,制备了光致发光二元高分子-稀土配合物PSF-（BAOA）₃-Eu（Ⅲ）与PSF-（BAMA）₃-Eu（Ⅲ）。结果表明：溶剂的极性有利于聚砜与CMBA之间的Friedel-Crafts烷基化反应,适宜的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺;适宜的温度为70℃。大分子配体PSF-BAOA和PSF-BAMA对Eu（Ⅲ）离子的荧光发射均会产生强烈的敏化作用,2种二元高分子-稀土配合物均发射出强烈的Eu（Ⅲ）离子特征荧光。