CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
辐射法制备含配位基团功能材料及其与重金属离子相互作用研究
刘汉洲
Subtype博士
Thesis Advisor李景烨
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline无机化学
Keyword辐射化学方法 配位基团功能高分子材料 铀酰离子吸附 纳米银高分子复合物
Abstract本论文利用辐射化学方法与其它材料制备方法相结合,探索了制备含配位基团功能高分子材料的新思路,成功制备了含配位基团及其相关的功能高分子材料,包括偕胺肟基高分子吸附材料,偕胺肟基纳米高分子吸附材料和纳米银复合永久抗菌棉布。 首先,利用预辐射气相接枝和预辐射乳液接枝的方法成功将丙烯腈接枝到PE无纺布上(PE-g-PAN),避免在接枝过程中有机溶剂的使用,详细研究了接枝反应的动力学,并对PE-g-PAN无纺布材料表面形貌、亲疏水性、机械性能和热稳定性进行了表征。结果表明,PE-g-PAN无纺布表面裂痕随接枝率增加而减少并趋于平滑;材料具有较强的疏水性;辐射对材料机械性能的劣化影响很大;材料的热稳定性与PAN和PE的热稳定性保持一致。为了提高材料的亲水性,利用预辐射乳液共接枝方法成功将丙烯酸和丙烯腈接枝到PE无纺布上(PE-g-P(AN-co-AAc)),并对其反应接枝动力学进行系统的研究。实验结果表明,丙烯酸链段的引入,可以显著提高材料的亲水性能,并且不影响材料的机械性能。 利用静电纺丝与辐射交联方法相结合,以聚丙烯腈为原料成功获得纳米级的偕胺肟基高分子吸附材料,完全避免有毒单体丙烯腈的使用,并对材料的表观形貌、比表面积和对铀酰离子的吸附性能进行了表征。结果表明,新型偕胺肟基高分子吸附材料中的单根纤维粗细在纳米级,并与电纺制备条件有关;材料比表面积比前述PE无纺布吸附材料大;材料对于V、U和Ni有着较高的吸附性能和选择性。 利用同时辐射接枝和辐射还原的一步法,成功将纳米银高分子复合物接枝到棉布的表面,制备出耐洗涤抗菌棉织物PAEMA-co-Ag,并对材料的化学结构、表面形态、纳米复合物结构、抗菌性能、耐洗涤性能以及毒理性进行了表征。研究结果表明:单体AEMA成功被接枝到了棉布表面,银离子也成功被还原成零价银;接枝链段将纳米银包裹后形成独特的石榴状纳米银结构;所得改性棉布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有优异的杀菌效果;抗菌棉布具有优异的耐洗涤性能,在加速洗涤50次(等同于家庭或工业洗涤250次)后,仍然可以杀灭90%以上的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,而银的流失量仅为载银总量的6.2%,显示出接枝到棉布表面的纳米银高分子复合物的良好稳定性;抗菌棉布洗涤后的含银污水,对于永生性人表皮细胞的毒性非常小,说明材料具有良好的生物安全性。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14787
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
刘汉洲. 辐射法制备含配位基团功能材料及其与重金属离子相互作用研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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