本发明公开了一种超支化聚合物功能化介孔材料及其应用。通过对共缩聚合成的氰基改性介孔硅的羧化,得到羧基功能化介孔硅,再采用“grafting to”策略在羧基功能化介孔硅上嫁接端氨基超支化聚合物,从而获得羧化介孔硅/端氨基超支化聚合物杂化材料。本发明提供的功能性介孔材料宏观形态为低密度粉末,微观结构规整有序,大体呈二维六方p6mm多孔结构,比表面积高,孔道表面覆有超支化有机功能组分,富含活性吸附位点,对重金属离子和有机染料污染物具有良好的吸附能力,可应用于废水处理或功能性载体领域。
本发明针对现有技术存在的不足,提供了一种结构规整稳定,具有高吸附性能的端氨基超支化聚合物功能化介孔硅杂化材料及其应用。
为达到上述发明目的,本发明提供的技术方案为提供 一种超支化聚合物功能化介孔材料,其制备方法包括如下步骤:
1、将记作为P123的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷溶解于去离子水中,得到浓度为5~50 g/L的P123溶液;再加入浓度为2mol/L的HCL溶液,P123与HCL溶液的质量体积比为1:5~100 g/mL,搅拌均匀,得到P123酸性溶液;
2、将有机硅烷偶联剂加入到P123酸性溶液中,有机硅烷偶联剂与P123的质量比为1:5~1:30,在温度为30~90℃、转速为300~700r/min的条件下,搅拌处理30~120 min;再逐滴加入正硅酸酯,正硅酸酯与P123的质量比为1:2~5:1,在温度为30~90℃、转速为300~700r/min的条件下,搅拌处理6~24h,得到硅溶胶前驱体;
发明人:
陶金 陈宇岳 熊佳庆 林红
苏州大学坐落于素有“人间天堂”之称的历史文化名城苏州,是国家“211工程”“2011计划”首批入列高校,是教育部与江苏省人民政府共建“双一流”建设高校、国家国防科技工业局和江苏省人民政府共建高校,是江苏省属重点综合性大学。苏州大学前身是Soochow University(东吴大学,1900年创办),开现代高等教育之先河,融中西文化之菁华,是中国最早以现代大学学科体系举办的大学。在中国高等教育史上,东吴大学是最早开展研究生教育并授予硕士学位、最先开展法学(英美法)专业教育,也是第一家创办学报的大学。1952年中国大陆院系调整,由东吴大学之文理学院、苏南文化教育学院、江南大学之数理系合并组建苏南师范学院,同年更名为江苏师范学院。1982年,学校更复名苏州大学(Soochow University)。
评价单位:- (-)
评价时间:2023-11-15
综合评价
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、以介孔氧化硅SBA-15作为基质材料,利用其高比表面、大孔容和水热稳定的规则结构,再嫁接具有类球状三维结构空腔和大量活性官能团的超支化聚合物,能最大化活性位点数,实现高效吸附。
2、首先采用“一锅法(one-pot)”共缩聚合成氰基改性SBA-15,再经羧化得到羧基功能化介孔硅,采用“grafting to”策略在羧基功能化介孔硅上嫁接端氨基超支化聚合物,最终获得羧化SBA-15/端氨基超支化聚合物杂化材料,合成过程简单,周期短,效率较高,成本低廉,易于实现工业化生产。
3、端氨基超支化聚合物富含的伯氨基和亚氨基,与介孔硅基上的部分羧基形成酰胺键或氢键,得益于超支化聚合物立体结构空腔,聚合物在介孔硅基表面构建了含有大量活性位点的立体吸附空间,其中的羧基和氨基不仅可以吸附染料小分子,还可以螯合重金属离子,使其优势功能基团得到充分利用。
4、本发明所用介孔硅材料以及超支化聚合物安全无毒,绿色环保,介孔硅材料来源丰富,成本低廉,可塑性强,应用前景广泛。
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