功能高分子材料----仿生吸附剂
物理功能高分子材料
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Tg:260-270℃,可纺性
聚间苯二甲酰间苯二胺的合成P102
01
有一定化学稳定性,耐辐射,无储存期限制
哌嗪芳环尼龙的合成P103
02
3-2导电高分子材料
载流子?---电荷移动的载体 按物质微观结构,可充当载流子的粒子? 电子、离子 金属导电---电子导电;电解质导电---离子导电
1
光导电材料、
2
光电转换材料、
3
光致变色材料和光致抗蚀材料等。
6
在侧链或主链上含有光敏官能团的高分子。
由二元或多元光敏官能团构成的交联剂。
在高效光引发剂存在下单体或预聚体发生聚合和交联而生成的高分子。
高分子按高分子合成目的不同,可分为:
按应用技术不同可分为:
成像体系 主要用于光加工工艺、非银盐照相、复制、信息记录和显示等方面;光致抗蚀剂是很重要的一类,又称光刻胶,大量用于印刷制版吸水树脂的吸水和保水是一个问题的两个方面。
2
在一定温度和压力下,高吸水树脂能自发地吸水,水进入树脂中,使整个体系的自由焓降低,直到平衡。若水从树脂中逸出,使自由焓升高,则不利于体系的稳定。
3
差热分析表明,高吸水树脂吸收的水在150℃以上仍有50%封闭在凝胶网络中。因此,常温下即使施加压力,水也不会从高吸水树脂中逸出,这是由高吸水树脂的热力学性质决定的。
3-4高吸水树脂
高吸水树脂(Super Absorbent Polymer,SAP)是一种新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能,并且保水性能优良,一旦吸水膨胀成为水凝胶时,即使加压也很难把水分离出来。
01
高吸水树脂是一类含有亲水基团和交联结构的大分子,最早由Fanta 等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。
功能高分子材料有哪些
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功能高分子材料有哪些
功能高分子材料是一类具有特殊性能和功能的材料,它们在各个领域都有着重
要的应用。
下面我们将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。
首先,聚合物凝胶是一种具有三维网状结构的高分子材料。
它具有良好的吸附
性能和多孔性,可以用于吸附分离、催化反应和药物控释等领域。
聚合物凝胶的制备方法多样,可以通过溶胶-凝胶法、自组装法等途径得到不同结构和性能的材料。
其次,形状记忆聚合物是一种具有记忆形状的高分子材料。
它可以在外界刺激
下发生形状改变,并在去除刺激后恢复原状。
这种材料广泛应用于医疗器械、纺织品、航空航天等领域,具有巨大的市场潜力。
另外,功能高分子材料中的聚合物复合材料也是一种重要的类型。
它由两种或
两种以上的高分子材料组成,通过物理或化学方法加工而成。
聚合物复合材料具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性,被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。
此外,具有光学、电子、磁性等功能的高分子材料也备受关注。
例如,光敏高
分子材料可以在光照下发生化学或物理变化,被广泛应用于光刻、光纤通信等领域;导电高分子材料具有优异的导电性能,可以替代传统的金属导电材料,被应用于柔性电子、电池等领域;磁性高分子材料则具有磁响应性能,可以用于磁记录、磁医疗等领域。
总的来说,功能高分子材料具有多样的种类和广泛的应用前景。
随着科学技术
的不断进步,功能高分子材料必将在更多领域展现出其独特的价值和作用。
希望本文对功能高分子材料有关的内容有所帮助,谢谢阅读。
功能高分子材料有哪些
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功能高分子材料有哪些功能高分子材料是一类具有特殊功能和性能的材料,它们在工程、医学、生物科学等领域都有着广泛的应用。
在功能高分子材料的研究和开发中,科学家们不断探索新的材料和制备方法,以满足不同领域的需求。
下面我们将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。
首先,我们来介绍一类常见的功能高分子材料——聚合物凝胶。
聚合物凝胶是一种由高分子聚合物构成的三维网状结构材料,具有很强的吸水性能和可逆性。
它在生物医学领域有着广泛的应用,比如用于药物输送、组织工程、生物传感等方面。
聚合物凝胶的特点是具有良好的生物相容性和可调控的物理化学性质,可以根据具体需求设计制备具有特定功能的凝胶材料。
另外,功能高分子材料中还有一类重要的代表——形状记忆聚合物。
形状记忆聚合物是一种可以在外界刺激下恢复原始形状的材料,具有良好的形状记忆性能和可逆性。
它在智能材料、智能结构、医疗器械等领域有着广泛的应用前景。
形状记忆聚合物的特点是可以通过改变其化学结构和物理结构来调控其形状记忆性能,具有很大的发展潜力和应用前景。
此外,还有一类功能高分子材料——导电聚合物。
导电聚合物是一类具有良好导电性能的高分子材料,具有良好的柔韧性和可加工性,广泛应用于柔性电子器件、传感器、光伏材料等领域。
导电聚合物的特点是可以通过控制其分子结构和形貌来调控其导电性能,具有很好的工程应用前景。
最后,我们介绍一类新型的功能高分子材料——生物可降解高分子材料。
生物可降解高分子材料是一类可以在生物环境中被降解的材料,具有很好的生物相容性和环境友好性,被广泛应用于生物医学、环境保护等领域。
生物可降解高分子材料的特点是可以通过改变其分子结构和化学成分来调控其降解性能,具有很大的应用潜力和发展前景。
综上所述,功能高分子材料是一类具有特殊功能和性能的材料,在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展,功能高分子材料的研究和开发将会越来越受到重视,相信在不久的将来,会有更多新型的功能高分子材料投入实际应用,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
新型功能高分子材料的制备及应用
![新型功能高分子材料的制备及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/3498584bf68a6529647d27284b73f242336c31f2.png)
新型功能高分子材料的制备及应用近年来,随着技术的不断发展,新型功能高分子材料的研究和制备受到越来越多的关注。
这些材料具有多种新颖的性质和应用,可以广泛应用于电子器件、生物医学、环境治理和高性能材料等领域。
本文将介绍新型功能高分子材料的制备及应用,以及未来的发展方向。
一、制备方法目前,新型功能高分子材料的制备方法包括自组装、层间聚合、溶胶凝胶法、原位聚合法、协同催化法、化学气相沉积法、化学气相淀积法等。
其中,层间聚合和化学气相沉积法是目前使用较为广泛的制备方法。
层间聚合法是指将高分子材料原料分散在有机溶剂中,并与原位生长的纳米粒子相互作用,形成墨水状浆料。
然后,在基板或单晶衬底上均匀涂覆墨水状浆料,并通过高温烤烧,使浆料中的高分子材料通过层间聚合反应形成膜。
该方法具有制备速度快、成本低、制备简单等优点。
化学气相沉积法是利用化学气相沉积反应原理,在基板或单晶衬底上沉积高分子材料。
该方法主要分为热分解法和化学气相淀积法。
热分解法是将高分子材料原料加热至高温,使其分解并沉积在基板或单晶衬底上。
化学气相淀积法则是通过在基板或单晶衬底上淀积单体,再由催化剂引发聚合反应,并通过氧化等化学反应完成高分子材料的沉积。
该方法具有制备膜厚均匀、成膜时间短、成膜温度低等优点。
二、应用新型功能高分子材料具有多种性质和应用。
以下是一些典型应用:1. 生物医学应用在生物医学领域中,新型功能高分子材料可以用于制备人工器官、组织工程、缓释系统等。
例如,利用新型纳米高分子材料可以制备具有特定生物活性的纳米药物,从而实现对疾病的有针对性治疗。
2. 电子器件在电子器件领域中,新型功能高分子材料可以用于制备OLED、有机薄膜晶体管等。
例如,利用新型高分子材料可以制备出高效率的 OLED,使得电子产品的显示效果更为优美,具有更高的观感价值。
3. 环境治理在环境治理领域中,新型功能高分子材料可以用于制备除臭、脱湿、水处理等器材。
例如,利用新型高分子材料可以制备出具有良好吸附性能的脱湿剂,从而有效解决潮湿问题。
功能高分子05第2章吸附性高分子材料PPT
![功能高分子05第2章吸附性高分子材料PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/97f24028dcccda38376baf1ffc4ffe473268fd4b.png)
具有高吸附容量、高选择性和稳定性 等特性,广泛应用于分离、净化、催 化剂载体、离子交换等领域。
吸附性高分子材料的分类
根据吸附机理
物理吸附高分子材料和化学吸附 高分子材料。
根据功能性质
离子交换树脂、活性炭、沸石等。
根据应用领域
水处理、气体分离、催化剂载体等。
吸附性高分子材料的应用领域
01
02
03
现对特定物质的吸附分离。
吸附性高分子材料的环境友好性
总结词
随着环保意识的增强,环境友好型吸附性高分子材料成为研究热点,旨在降低对环境的 负面影响。
详细描述
研究者们致力于开发可生物降解、低毒或无毒的高分子材料,以替代传统的高分子吸附 剂。同时,研究高分子材料的循环利用和废弃物处理方法,以降低对环境的影响。此外,
03
吸附性高分子材料的性能研究
吸附性能研究
吸附性能
吸附性高分子材料能够有效地吸 附气体、液体或固体物质,具有
较高的吸附容量和选择性。
吸附机理
吸附性高分子材料的吸附机理主 要包括物理吸附和化学吸附,其 中物理吸附主要依靠分子间的范 德华力,而化学吸附则涉及到化
学键的形成。
影响因素
影响吸附性能的因素包括高分子 材料的结构、孔径、比表面积、 极性等,这些因素都会对吸附性
能产生影响。
分离性能研究
1 2 不同组分进 行有效的分离,从而实现混合物的净化和纯化。
分离机理
分离机理主要包括筛分作用、亲和作用和选择性 吸附等,这些机理的协同作用使得吸附性高分子 材料具有出色的分离性能。
分离技术
常见的分离技术包括固定床吸附、移动床吸附、 流化床吸附等,这些技术能够根据不同的分离需 求进行选择和应用。
仿生纳米材料的制备及其在催化领域中的应用
![仿生纳米材料的制备及其在催化领域中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/d2f45c9981eb6294dd88d0d233d4b14e84243e61.png)
仿生纳米材料的制备及其在催化领域中的应用引言:纳米科技作为近年来备受关注的前沿科技,已经在许多领域展示出了巨大的潜力。
其中,仿生纳米材料作为一种新型的材料,以其与生物体类似的分子结构和功能特性,引起了广泛的关注。
本文将探讨仿生纳米材料的制备方法以及其在催化领域中的应用。
一、仿生纳米材料的制备方法仿生纳米材料的制备方法是通过借鉴生物体内分子自组装的原理来实现的。
主要有以下几种方法:1.生物法:通过利用生物体自然产生的生物大分子,如蛋白质、核酸等,进行分子自组装,形成纳米材料。
这种方法能够制备出具有生物特性的纳米材料,如吸附性能优良的纳米吸附剂。
然而,由于生物体自身特性的限制,这种方法的适用范围较窄。
2.模板法:通过利用模板的空间排列结构来引导分子的自组装,形成纳米材料。
常见的模板法包括溶胶-凝胶法和电化学沉积法。
溶胶-凝胶法利用胶体颗粒的分散性质,在溶液中形成胶体胶凝体系,然后通过热处理或化学处理将溶胶转变为凝胶,最后得到纳米材料。
电化学沉积法通过对电解液中的金属离子施加电压,使其在电极表面沉积,并在模板上自组装成纳米材料。
这种方法制备的纳米材料通常具有均匀分布和规整有序的特点。
3.自组装法:利用分子间的相互作用力,如静电相互作用、范德华力等,在溶液中自动形成有序的纳米结构。
这种方法直接利用分子间的相互作用力进行自组装,不需要额外添加其他材料,操作简单,适用性较广。
例如,利用氢键和范德华力,在溶液中将单分子自组装成纳米层状结构。
二、仿生纳米材料在催化领域中的应用1.催化剂的设计和制备借鉴生物体内酶的结构和功能,可以设计和制备出具有高效催化活性的仿生纳米催化剂。
例如,利用酶的活性位点结构和催化机理,合成出具有类似活性位点结构的仿生催化剂,可在有机合成和能源转换等领域发挥重要作用。
2.原位催化反应利用仿生纳米材料特有的自组装和分子识别能力,可以实现原位催化反应,提高反应效率和选择性。
例如,将仿生纳米材料修饰在电极表面,可实现电化学催化反应,如氧还原反应和脱氮反应,提高催化反应的效率和稳定性。
吸附分离材料的分类
![吸附分离材料的分类](https://img.taocdn.com/s3/m/6ae69bc25f0e7cd1852536c8.png)
吸附剂(吸附材料)
• 工业上常用的吸附剂 —— 活性碳、沸石分子筛、硅胶 和活性氧化铝。
• 吸附剂的主要特征 ——多孔特征和具有很大的比表面, 约300~l 200m2/g,以及具有足够强度。
1.2 吸附平衡
1.2.1 气相吸附平衡 1.2.2 液相吸附平衡
1.2.1 气体吸附平衡
1. 吸附平衡定义
q qs
1
Kp1/ n Kp1/
n
该式纯属经验关系。
1.2.1 气体吸附平衡
3.气体混合物吸附平衡
(1)扩展Langmuir方程 假设各组分互不影响,Langmuir方程用于含n个组分 的混合物,组分i的吸附量为:
qi qm,i
Ki pi
n
1 K j p j
j 1
1.2.2 液相吸附平衡
• 1972年国际精细应用化学联合会(IUPAC)根据 苏联学者杜宾宁的划分对活性炭的空隙作了以 下的分类:
孔隙大小和分类
IUPAC分类法
(国际精细 应用化学 联合会)
微孔
孔隙直径或孔宽小 于2nm
过渡孔
孔隙直径或孔宽 小于2-50nm
大孔
孔隙直径或孔宽 :大于50 nm
2 nm
50 nm
孔隙各有它们的特殊作用
• 朗格缪尔的研究认为固体表面的原子或分子存在向外的 剩余价力,它可以捕捉气体分子。这种剩余价力的作用 范围与分子直径相当,因此吸附剂表面只能发生单分子 层吸附。
• 所以,假定条件为:
① 吸附剂表面性质均一,每一个具有剩余价力的表面分子或原子吸附一个 气体分子;
② 气体分子在固体表面为单层吸附;
③ 吸附是动态的,被吸附分子受热运动影响可以重新回到气相;
材料学科前沿讲座总结
![材料学科前沿讲座总结](https://img.taocdn.com/s3/m/4fbe19a95ef7ba0d4a733b76.png)
材料学科前沿讲座总结生物医用高分子一.引言生物医用功能材料即医用仿生材料,又称为生物医用材料。
这类材料是用于与生命系统接触并发生相互作用,能够对细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的天然或人工合成的特殊功能材料。
随着化学工业的发展和医学科学的进步,生物医用功能材料的应用越来越广泛。
从高分子医疗器械到具有人体功能的人工器官,从整形材料到现代医疗仪器设备,几乎涉及到医学的各个领域,都有使用医用高分子材料的例子。
医用高分子材料所用的材料种类已由最初的几种,发展到现在的几十种,其制品种类已有上千种。
目前,生物医用功能材料应用很广泛,几乎涉及到医学的各个领域。
其大致可分为机体外使用与机体内使用两大类。
机体外用的材料主要是制备医疗用品,如输液袋、输液管、注射器等。
由于这些高分子材料成本低、使用方便,现已大量使用。
机体内用材料又可分为外科用和内科用两类。
外科方面有人工器官、医用黏合剂、整形材料等。
内科用的主要是高分子药物。
所谓高分子药物,就是具有药效的低分子与高分子载体相结合的药物,它具有长效、稳定的特点。
二.发展历史生物医用高分子材料的发展经历了三个阶段,第一阶段始于1937年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料,如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。
第二阶段始于1953年,其标志是医用级有机硅橡胶的出现,随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚酯心血管材料,从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。
该阶段的特点是在分子水平上对合成高分子的组成、配方和工艺进行优化设计,有目的地开发所需要的高分子材料。
目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料,这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段。
其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成,在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能,其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。
功能高分子材料有哪些
![功能高分子材料有哪些](https://img.taocdn.com/s3/m/71952214f11dc281e53a580216fc700abb6852c0.png)
功能高分子材料有哪些
功能高分子材料是一类性能优异、具有特定功能的高分子材料,它们在各个领域都有着重要的应用价值。
下面将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。
首先,我们来谈谈功能高分子材料中的一种——聚合物凝胶材料。
聚合物凝胶材料是一种具有三维网状结构的高分子材料,其特点是具有大量的孔隙结构,表面积大、吸附性能好、机械性能优异。
由于其孔隙结构的特殊性质,聚合物凝胶材料在吸附分离、催化剂载体、药物控释等方面有着广泛的应用。
其次,功能高分子材料中的另一种常见类型是形状记忆高分子材料。
形状记忆高分子材料是一种具有形状记忆性能的高分子材料,其特点是可以在外界刺激下发生形状变化,并且在去除外界刺激后能够恢复原来的形状。
这种材料在医疗器械、纺织品、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
另外,还有一种功能高分子材料——导电高分子材料。
导电高分子材料是一类具有导电性能的高分子材料,其特点是具有良好的导电性能、柔韧性和加工性能。
这种材料在电子器件、光伏领域、传感器等方面有着广泛的应用。
此外,功能高分子材料中还包括生物可降解高分子材料、光敏高分子材料、自修复高分子材料等多种类型。
这些材料在环保、医疗、光学等领域都有着重要的应用价值。
综上所述,功能高分子材料具有多种类型和广泛的应用领域,它们在材料科学领域发挥着重要作用。
随着科学技术的不断发展,功能高分子材料的研究和应用将会更加广泛,为人类社会的发展做出更大的贡献。
仿生多孔材料的制备与应用研究
![仿生多孔材料的制备与应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/51c048836037ee06eff9aef8941ea76e59fa4a45.png)
仿生多孔材料的制备与应用研究随着科技的不断发展,仿生学的概念也逐渐进入人们的视野。
仿生学是通过模仿自然界生物体结构和功能来设计和制造新型材料的一门学科。
其中,仿生多孔材料作为研究的热点之一,具有广泛的制备方法和应用领域。
一、仿生多孔材料的制备方法1. 生物模板法:生物模板法是利用自然界已有的生物体作为模板,在其表面形成复杂的多孔结构。
例如,利用海绵或树叶的结构来制备材料,通过模板法制备的多孔材料具有高度有序的结构和孔隙分布。
2. 溶胶-凝胶法:溶胶-凝胶法是一种将溶胶转变为凝胶的制备方法,通过水合反应形成多孔结构。
其中,溶胶和凝胶主要由金属氧化物或有机物组成。
溶胶-凝胶法制备的多孔材料具有优良的孔隙结构和可控的孔隙大小。
3. 泡沫法:泡沫法是一种利用气泡或发泡剂来制备多孔材料的方法。
通过将泡沫固化,形成孔隙结构。
泡沫法制备的多孔材料具有轻质、低密度和良好的热、声、电等性能。
二、仿生多孔材料的应用领域1. 传感器:仿生多孔材料在传感器领域有着广泛的应用。
其可通过调控孔隙结构和表面改性来增强材料与目标分子的相互作用,提高传感器的灵敏度和选择性。
2. 透声材料:仿生多孔材料在透声材料领域也显示出巨大的潜力。
其多孔结构和空气孔隙能够有效隔离声波,使得材料具有较低的声传导率和优异的隔声性能。
3. 吸附材料:仿生多孔材料作为吸附材料能够具备较大的比表面积和微孔结构,从而增加与污染物接触的机会,并提高吸附效果。
可以应用于废水处理、气体净化等领域。
4. 能量存储:由于多孔结构能够提供更多的储能空间,仿生多孔材料在能量存储领域也具有广泛应用前景。
例如,用于锂离子电池的电极材料,多孔结构能够提高电极表面积和离子的扩散速率,从而提高电池的性能。
5. 药物传递:仿生多孔材料在药物传递领域被广泛研究和应用。
通过调控材料的孔隙结构和释放速率,能够实现药物的控制释放,提高治疗效果和减少副作用。
综上所述,仿生多孔材料作为一种新型的功能材料,在制备方法和应用领域上都具有广泛的研究和发展前景。
高分子吸附材料
![高分子吸附材料](https://img.taocdn.com/s3/m/26f6cec6aff8941ea76e58fafab069dc5122477e.png)
高分子吸附材料【高分子吸附材料】是一种具有很强吸附能力的材料,主要由高分子聚合物构成。
它在环境领域、医药领域、工业领域等方面都有广泛的应用,能够有效地去除污染物、净化水质、治疗疾病等。
首先,高分子吸附材料在环境领域中发挥着重要的作用。
例如,它可以用于水处理,帮助去除水中的有害物质,如重金属离子、有机污染物等。
高分子吸附材料具有较大的比表面积和丰富的吸附位点,能够有效地与污染物发生吸附作用,从而净化水质。
此外,高分子吸附材料还可以用于空气净化,吸附空气中的颗粒物和有害气体,保障人民的健康。
其次,高分子吸附材料在医药领域中也具有重要的应用价值。
它可以用于药物的吸附和缓释。
许多药物在体内吸收后,容易发生分布不均、排泄快速等问题,导致药效不稳定。
通过将药物与高分子吸附材料结合,可以提高药物的生物利用度,延缓药物的释放速度,从而提高疗效。
此外,高分子吸附材料还可以用于一次性医疗器械的制备,提高器械的生物相容性和安全性。
最后,高分子吸附材料在工业领域中也具有广泛的应用前景。
例如,在食品加工过程中,高分子吸附材料可以用于提取食品中的色素、香精等物质,去除杂质,提高产品的质量。
此外,高分子吸附材料还可以用于废水处理,吸附重金属离子和有机物,从而减少对环境的污染。
此外,它还可以用于气体的吸附和分离,如二氧化碳的捕集和储存等。
综上所述,高分子吸附材料是一种具有广泛应用前景的材料。
它在环境领域、医药领域、工业领域等方面都能发挥重要的作用,具有很强的吸附能力和良好的稳定性。
相信随着科学技术的不断发展,高分子吸附材料的应用领域会更加广泛,为人民生活和工业生产带来更多的便利和效益。
功能高分子
![功能高分子](https://img.taocdn.com/s3/m/dd82f928ed630b1c59eeb56a.png)
第一章1.什么是功能高分子或功能高分子材料?功能高分子的特点有哪些?与常规的聚合物的相比具有明显不同的物理化学性质,并且有某些特殊功能的聚合物大分子都应该属于功能高分子材料。
2.试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。
特种高分子:具有高强度、耐冲击、耐高温、特优电绝缘性能或兼而有之的一类高分子。
精细高分子:包括高分子化的精细化学品,和有特殊性能的功能高分子材料。
3.功能高分子材料应具有哪些功能?4.按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别?医药用高分子,分离用高分子,高分子化学反应试剂,高分子染料等5.按照性质和功能划分,功能高分子材料可以分为哪些类型?反应性高分子、光敏高分子、电活性高分子、膜型高分子材料、吸附性高分子、高性能功能材料、高分子智能材料6.功能高分子材料的主要结构层次有哪些?构成材料分子的元素、材料分子中的官能团、聚合物的连段结构、高分子的微观构象结构、材料的超分子结构和聚集态、材料的宏观结构7.在功能高分子中官能团所起的作用有哪些?(1)性质主要依赖于结构中的官能团、(2)性质取决于聚合物的骨架与官能团协同作用、(3)官能团与聚合物骨架不区分、(4)官能团在聚合物中仅起辅助作用8.在功能高分子中常见高分子效应有哪几种?溶解度下降效应;高分子骨架的机械支持作用;高分子骨架的模板效应;高分子骨架的稳定作用;其他效应:不可吸附性;液晶中分子链直接参与液晶态的形成,稳定和支撑;高分子燃料中可利用其固定作用降低其有害性,还能减少染料的迁移性,提高着色牢度9.举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。
10.化学方法制备功能高分子时制备功能可聚合单体应该注意什么?可聚合基团的选择要根据在高分子化过程中使用的聚会方法,功能性小分子的结构特点、生成功能聚合物的使用条件和所需要的性能要求等多种因素综合考虑。
需考虑可聚合基团与功能化基团之间不要相互干扰,必要时对敏感基团加以保护。
吸附分离高分子材料课件
![吸附分离高分子材料课件](https://img.taocdn.com/s3/m/07d47011b207e87101f69e3143323968001cf41b.png)
正相悬浮交联
高分子化合物作为反应物,成本较高 主要用于天然高分子,如壳聚糖用戊二醛交联成球,葡
聚糖采用环氧氯丙烷交联 优点:
交联密度均匀 孔结构分散性好
2、吸附树脂的成孔技术
要使吸附树脂有足够的吸附容量,必须在使用状态下有较高的比表面积。
提高比表面积
提高吸附容量
大量微孔
成孔技术
孔的形成及孔径大小
苯乙烯、二乙烯基苯,悬浮聚合,制成凝胶(不 加致孔剂)或多孔性的低交联度(<1%)共聚物
用氯甲醚进行氯甲基化反应(傅-克反应) 自交联
大网均孔结构,比表面积>1000m2/g
3、吸附树脂的主要品种
按照高分子主链的化学结构,主要有: 聚苯乙烯型 聚丙烯酸酯型 其他类型
(1)聚苯乙烯型
水
甜叶菊
FeSO4絮凝
过滤 AB-8吸附 废水
70%
浓缩 大孔阴离子交换树脂
乙 醇
大孔阳离子交换树脂
干燥 产品
(4)在制酒工业中的应用 酒中的高级脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水。当制备低度 白酒时,需向高度酒中加水稀释。高级脂肪酸脂类溶解度 降低,容易析出而呈浑浊现象,影响酒的外观。吸附树脂 可选择性地吸附酒中分子较大或极性较强的物质,较小或 极性较弱的分子不被吸附而存留。如棕榈酸乙酯、油酸乙 酯和亚油酸乙酯等分子较大的物质被吸附,而己酸乙酯、 乙酸乙酯、乳酸乙酯等相对分子质量较小的香味物质不被 吸附而存留,达到分离、纯化的目的。
无机小分子的 半径<1nm
➢ 在水中会溶胀成凝胶状,并呈现大分子链的间隙孔,2-4nm
➢ 无水状态分子链紧缩,体积缩小,无机小分子无法通过
➢ 在干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
功能高分子材料简介
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(2) 掺杂反应类型:
(a) 氧化-还原掺杂: 高分子链发生氧化-还原反应而出现离子对 化学掺杂、电化学掺杂、离子注入掺杂等
13
电化学掺杂就是氧化还原反应在电极表面上发生。 将聚合物涂覆在电极表面上,或使单体在电极表 面上直接聚合,形成薄膜。改变电极的电位,表 面的聚合物膜与电极发生电荷的转移,聚合物失 去或得到电子,变成氧化或还原状态。
2022/7/29/20:48:19
(b) 质子酸掺杂:与质子酸反应后表现出导电性
质子酸掺杂对聚苯胺的改性有重要意义:
与HCl、H2SO4等反应后,聚苯胺出现电导率剧增 (101010 sm-1) 现象:
解释:质子酸掺杂使分子链带电,通过分子链内的电 荷转移,形成电荷密度的周期性分布。
15
聚苯胺 的质子 酸掺杂
聚噻吩
(
)
Sn
聚吡咯 聚苯胺
(
)
Nn
H
(
NH )n
聚苯
(
)
n
8
1 分类
(1) 结构型导电高分子材料: 本身提供载流子显示导电性的材料
—— 共轭聚合物(聚乙炔)、金属螯合型聚合物 (聚酞菁铜)、高分子电荷转移配合物等 (2) 复合型导电高分子材料:
本身不导电、要通过掺入导电微粒或细丝才 能导电、载流子由掺入材料提供
功能高分子材料简介
Functional Polymers
1
6.1 概述
常规高分子材料
①合成纤维 ②合成橡胶 ③塑料 10.1 概述 ④油漆涂料 ⑤高分子粘合剂
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功能高分子化学的内容与发展
(1) 研究功能高分子化学的目的和意义
有关放射性废水处理中的吸附材料研究
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有关放射性废水处理中的吸附材料研究放射性废水处理是一个重要的环境保护问题,其中吸附材料是一种有效的处理方法之一。
吸附材料主要是指在废水中通过物理或化学方式将污染物质被吸附在材料表面或内部的材料。
近年来,吸附材料在放射性废水处理中的应用得到了越来越多的关注,本文将就目前吸附材料在放射性废水处理方面的研究进行简要综述。
1. 吸附材料种类目前在放射性废水处理中使用的吸附材料主要包括矿物质吸附剂、有机吸附材料、功能高分子材料等。
1.1 矿物质吸附剂矿物质吸附剂的吸附效果主要基于化学吸附和离子交换机制。
常见的矿物质吸附剂有闪石、蒙脱石、钛酸钙等。
研究表明,这些矿物质吸附剂可以有效地去除放射性物质,包括铀、铀系列元素、钍、银、锶、氯和溶解的气体。
1.2 有机吸附材料有机吸附材料是通过改性有机材料制备而来的,其吸附原理主要基于吸附剂表面的吸附作用力,如茂金属有机物、芳香族有机化合物和氧化石墨烯等。
有机吸附材料能够在较短时间内吸附大量的放射性物质,在去除效率上相对矿物质吸附剂更优。
1.3 功能高分子材料功能高分子材料也是一种广泛应用于放射性废水处理中的吸附材料,常见的功能高分子材料主要包括丙烯酸、聚合物、包括离子型交联树脂和聚酰胺等。
它们的吸附效能和吸附速度较快,并能特异选择性地去除特定放射性物质。
2. 吸附材料的研究进展实验表明,除了吸附材料的选择外,实验条件如废水分析和处理温度等因素也会对去除效能产生影响。
固定床技术是吸附材料研究中常用的方法,然而,传统固定床的低利用率和操作繁琐使其应用受到局限,故需要进一步改进。
2.1 改进固定床技术在固定床技术方面,人们研究出一种逆流床技术,该技术通过往回喷洒废水而不是通过床体内液体流过吸附材料,大大提高了吸附材料的利用率,并能对吸附材料进行周期性清洗和再生。
2019年研究发现一种基于电子束Irradiated Nafion/GO/SiO2纳米复合吸附剂,其比传统固定床技术的去除效能更高。
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聚羟基丁酸酯类和乙酸纤维素-三油酸甘 油酯类
• 环境内分泌干扰物(EDCs)对人类健康和生态环境的危害 受到全社会的关注,已成为环境治理研究的热点和难点。 环境内分泌干扰物(EDCs):指由于介入生物体内荷 由于这类污染物具有较高的辛醇 -水分配系数、易于生物 尔蒙的合成、分泌、体内输送、结合、作用或分解, 富集的特点 ,近年来人们开展了模拟脂肪细胞的生物富集 从而影响生物体的正常维持,危害生殖、发育或行 性制备仿生吸附剂处理水体中的环境内分泌干扰物的研究。 为的外源性物质。对人类有巨大影响,是诱发生殖 仿生吸附剂主要有两类 :聚羟基丁酸酯类和乙酸纤维素-三 障碍、发育异常、癌症等病变的主要原因。 油酸甘油酯类。这两类吸附剂都能高效、快速地去除水中 低浓度的环境内分泌干扰物。改性网状仿生脂肪吸附剂和 球形乙酸纤维素-三油酸甘油酯吸附剂可再生使用至少5次, 吸附效果并未见明显下降。
仿生染料亲和吸附剂
• 亲和色谱是一种高效简便的蛋白质纯化分离技术,对多种 蛋白质都有很好纯化分离效果。亲和吸附剂由载体基Байду номын сангаас与 亲和配体偶联而成,影响其分离效果的关键因素是亲和配 基。染料亲和色谱则是亲和色谱中用于蛋白分离最重要的 色谱之一。亲和配基采用仿生染料配基,合成出的吸附剂 就是仿生染料亲和吸附剂,而且仿生染料配基易于合成, 化学物理性能稳定,不易被生物降解,已成功的用于分离纯 化大部分的蛋白质和酶,是目前使用最广泛的一类染料配 基。 • 例如:端基为偶氮基的三嗪染料作为亲和配基,壳聚糖多 孔微球作为一种亲和基质,制备了一种新型的仿生染料配 基亲和吸附剂
含肽侧链仿生高分子吸附剂
• 模拟β-内酰胺酶结合部位的结构,设计出来的一系列含肽的 仿生高分子吸附剂,用对称酸酐法以固相合成技术将肽段 分步接枝在功能基化的交联聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)载体 上,然后研究了仿生吸附剂对β-内酰胺抗生素氨苄青霉素和 头孢噻肟的吸附性能.结果说明,当肽段富含赖氨酸时,相应 的吸附剂具有良好的吸附性能,而且证明静电作用和氢键 作用在吸附过程中发挥着重要作用.
根据生物体内某一结构的特异行为而制备的一种高分子 吸附剂。
现有的仿生吸附剂
• • • • 聚羟基丁酸酯(PHB) 含肽侧链仿生高分子吸附剂 聚羟基丁酸酯类和乙酸纤维素-三油酸甘油酯类 仿生染料亲和吸附剂
聚羟基丁酸酯(PHB)
• 基于生物体组织可对水体中低浓度有机污染物的 高倍富集现象,以一种微生物细胞内广泛合成的 聚羟基丁酸酯(PHB)为吸附剂,可对水溶液中微 量的多环芳烃(PAHs)进行仿生吸附 • 多环芳烃(PAHs)是水环境中一种普遍存在的持久 性有机污染物,在工业废水、城市污水和地表水 中都能检测到它的存在. 部分PAHs组分能够和生 物体的DNA 反应,因此具有强的“三致”效应 (致畸、致癌、致突变作用)