超强吸油材料的合成与吸附性能

水(mL) 0 1
1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
BET (m2/g) 557 631 636 631 660 675 702
孔径 (nm) 3.9 4.2 6.1 6.8 8.6 12.2 22.0
TEM
PDVB-0
PDVB-1
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SEM （PDVB-1）
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OC CH
OH
PMA有毒有机P物DVB
重金属离子
CH2 n
1，为了将该超强吸附材料应 用于水中污染物的治理。
将原来的疏水材料改性成亲水 材料是必须的。 2，为了应对水中复杂的污染 物，一些功能基团的引入是有 益的。
油类（大分子）
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亲水吸附材料（不同亲水性）
Volume Adsorbed cm3/g (STP) dV/dlogD (cm3/g)
8.5
PDVB-PMA-x，x代表DVB与MA的质量比
亲水吸附材料-SEM
PDVB-PMA-5
PDVB-PMA-2
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有机基团的嫁接
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Volume Adsorbed cm3/g (STP) dV/dlogD (cm3/g)
PDVB-PMA-5N
800
PDVB-PMA-4N
Sample
mDVB/mMA VTHF/Vwater SBET (m2/g) Vp (cm3/g)
dp (nm)
PDVB-PMA-5
5
1.5
527
0.80
11.6
PDVB-PMA-4
4
1.5
524
0.85
11.9
PDVB-PMA-3
3
1.5
475
0.75
11.7
PDVB-PMA-2
2
1.5
394
0.59
❖Design and Synthesis of Swelling Nanoporous Polymers as Super Adsorbents for Organic Compounds
高效吸油材料的合成:
▪ (i) 简便的合成方法（一步合成）; ▪ (ii) 常见的化工原料，相对较低的价格; ▪ (iii) 无副产物，无原料浪费; ▪ (iv) 产率高，样品品质均匀.
材料的成份
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CH=CH2 CH=CH2
( CH- CH2 ) n
水为模版 简单独特的聚合方式
( CH- CH2 ) n
二乙烯基苯
聚二乙烯基苯
命名
样品命名为 PDVB-x (x = mwater/mDVB) PDVB代表聚二乙烯基苯；
x 代表水和DVB单体的质量比。
Volume Adsorbed cm3/g (STP) dV/dlog D (cm3/g)
材料的表征
N2 isotherms；
2,000 A
1,600 g
1,200 f e
800 d c
400 b a
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Relative Pressure (P/P )
0
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Poresize distribution
20 B
g f 15 e
10 d
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Report
超强吸油材料的合成与吸附性能
Super Adsorbents for Organic Compounds
张永来 09.07.28
Tel. 13504327773
yonglaizhang@gmail.com
主要内容
1 2 3 4
材料的设计与合成 材料的表征 材料的吸附性能
材料的功能拓展
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材料的设计
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超强吸附材料：
❖ 1，多孔性（高比表面积；大孔容；孔隙连通） ❖ 2，溶胀性（增大吸附量；有机液体可溶胀） ❖ 3，选择性（吸附各种有机液体，不吸附水） ❖ 4，再生性（可重复多次使用，被吸附物质的回收）
可溶胀的纳米孔聚合物的合成
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2，环境保护（泄漏，事故）
3，能源存储（液化石油汽）
在以上领域具有广阔的应用前景.
功能的拓展：
❖掺入具有功能基团的聚合物单体 ❖有机基团的进一步嫁接 ❖特定功能的设计合成
根据特定需要，嫁接特定的功能基团
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亲水的吸附材料
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CH3 CH CH m CH2 CH n
1000 800 600 400 200
PDVB-PMA-5 PDVB-PMA-4 PDVB-PMA-3 PDVB-PMA-2
10
PDVB-PMA-5
PDVB-PMA-4
PDVB-PMA-3
8
PDVB-PMA-2
6
4
2
0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
P/P 0
0
0
10
20
30
40
50
Pore size (nm)
PDVB-1 PDVB-0.9 PDVB-0.8 PDVB-0.7
c
5 b
PDVB-0.6 PDVB-0.5
a 0
PDVB-0
1
10
100
Pore Diameter (nm)
Table 结构参数
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Samples PDVB-0 PDVB-0.5 PDVB-0.6 PDVB-0.7 PDVB-0.8 PDVB-0.9 PDVB-1
PDVB-PMA-3N
PDVB-PMA-2N
600
400
200
0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
P/P 0
超疏水、超亲油性
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水滴
156°
~0°
色拉油滴
对汽油的吸附（正庚烷）
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示意图
减压蒸馏 - 再生 （吸附性质不变）
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对有毒有机物（硝基苯）的泄漏补救
吸附量（液体）
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超高吸附量的原因
吸附/溶胀
CH=CH2
三维网状高交联聚合物
CH=CH2
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气态有机物的吸附（苯蒸汽）
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气态有机物的吸附
丙丙酮
正戊烷
水
酮
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总结
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❖ 合成了一种可溶胀的纳米孔聚合物材料，该材料具有以下优点：
1，高比表面积（550-700m2/g），丰富的孔隙。
Байду номын сангаас
2，对有机物相亲，而超疏水（不沾水） 3，较好的溶胀性能，增加吸附容量。
超强吸附材料
4，可回收再利用性。
❖ 在吸附性能的测试中，该材料显示出以下特点：
1，快速吸附（丰富的孔隙和对有机物的相亲性）；
2，大量吸附（丰富的孔隙和溶胀性）；
3，选择性吸附 （超疏水、超亲油）
❖ 应用领域：1，石油安全（储备运输）