新型反應介質中羧基聚苯乙烯微球的合成及應用.pdf

1、本文分別以葡萄糖水溶液、蔗糖水溶液、淀粉水溶液為反應介質，苯乙烯、丙烯酸為單體，采用懸浮共聚合的方法合成了羧基聚苯乙烯微球。研究結果表明：在葡萄糖水溶液中最佳的聚合條件為葡萄糖濃度5．7％(質量比)，苯乙烯用量22．8％，丙烯酸用量2．3％，PVA用量0．57％，AIBN用量0．34％。在最佳條件下合成的羧基微球的粒徑為70~80μm，單分散性較好。在蔗糖水溶液中最佳的聚合條件為蔗糖濃度5．3％，苯乙烯用量22．9％，丙烯酸用量2．3％

2、，PVA用量0．57％，AIBN用量0．34％。在最佳合成條件下合成的羧基微球的粒徑為60~70μm，單分散性較好。在淀粉水溶液中最佳的聚合條件為淀粉濃度3．5％，苯乙烯用量23．4％，丙烯酸用量2．3％，PVA用量0．18％，AIBN用量0．35％。在最佳條件下合成的羧基微球的粒徑為5~15μm，單分散性較好。
　　 對葡萄糖水溶液、蔗糖水溶液、淀粉水溶液三種反應介質中合成的羧基微球粒徑大小和穩(wěn)定劑用量的研究表明，葡萄糖、蔗糖

3、、淀粉分子在聚合反應過程中具有助穩(wěn)定劑的作用，其分子中的基團數(shù)、分子量、分子體積等因素影響助穩(wěn)定作用的大小。淀粉分子的基團數(shù)，分子量，分子體積是三者中最大的，其助穩(wěn)定作用也最大，因此，在淀粉水溶液中合成的微球粒徑最小，所用穩(wěn)定劑最少。
　　 羧基聚苯乙烯微球在三種反應介質中的聚合反應動力學研究表明聚合反應屬于自由基反應。對微球的紅外光譜表征表明所合成的微球中含有羧基基團。對微球的掃描電鏡觀察表明了所合成的微球表面光滑，無缺陷，無

4、破損，具有單分散性。并根據(jù)研究結果提出了在三種反應介質中合成羧基微球的聚合機理。
　　 羧基聚苯乙烯微球的合成采用了淀粉、蔗糖、葡萄糖水溶液為反應介質，此反應介質具有后處理簡單，無需大量有機溶劑，對環(huán)境無污染，因此具有較好的應用價值。
　　 本文還將自制的羧基聚苯乙烯微球為模板，以鈦酸丁酯為鈦源，采用溶膠-凝膠法與模板法相結合的方法制備了PS/TiO2微球，并初步探討了PS/TiO2微球對生物染料廢水的光催化降解能力。研

5、究結果表明：制備PS/TiO2微球的最佳條件為鈦酸丁酯用量18．2％、醋酸用量4．5％、乙醇用量72．7％、H2O用量4．5％，pH為3，溫度為30℃，在此最佳條件下PS/TiO2微球包覆層表面較平整，且包覆層較厚。
　　 對PS/TiO2微球的紅外光譜表征表明了PS微球表面存在COO-Ti鍵，且PS微球上的羧基官能團全部與鈦酸丁酯螫合。對PS/TiO2微球的XRD表征表明PS微球表面的鈦是以典型的非晶態(tài)TiO2形式存在的。