聚乙烯基咪唑基材料的制备及其催化水解性能研究

聚乙烯基咪唑基材料的制备及其催化水解性能研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-06-02 分类:期刊论文 喜欢:3638
师大云端图书馆

【摘要】N-乙烯基咪唑(Vim)由于其结构的特殊性,分子结构中乙烯基团直接跟咪唑环的氮原子相连,跟丙烯酰胺类不同的是,乙烯基团跟羰基不共轭,它的这些特性使得它在离子液体,分离、催化和医药领域都有很好的应用。由于聚合物基材料具备灵巧的加工能力、灵活性以及富含官能团等从而引起科研工作者广泛的兴趣。本文以聚N-乙烯基咪唑为基体制备了杂化材料以及有机材料,并分别对合成材料的催化性能进行了研究,具体内容如下:(1)采用磺原酸盐型的RAFT试剂,成功聚合得到了两亲性嵌段聚合物聚苯乙烯-b-聚(N-乙烯基咪唑)(PS-b-PVim),嵌段聚合物PS-b-PVim的化学结构通过IR、和NMR进行了分析表征,嵌段聚合物PS-b-PVim的分子量分布由GPC表征,其PDI=1.24。PS-b-PVim在共溶剂DMF的稀溶液中添加一定量的水,形成了PS为核PVim为壳的球形胶束,DLS和TEM结果表明胶束粒子尺寸分布较均一(PDI=0.1817),直径介于40-160nm,平均尺寸113.8nm。对比嵌段聚合物PS-b-PVim以及均聚物PVim对NPA水解催化的效果,在测试的温度范围内,PS-b-PVim相比PVim对NPA表现出更高的催化活性,并且催化水解速率符合阿伦尼乌斯方程曲线。这是因为在溶液中形成的嵌段聚合物胶束相当于一个自催化的纳米反应器,从而能够提高反应的效率。(2)采用嫁接的策略,结合溶胶-凝胶方法、MADIX/RAFT聚合以及硫醇-烯烃点击化学成功制备有机无机杂化材料SiO2/PVim.均聚物PVim的化学结构和其分子量分布利用IR、1HNMR以及GPC进行了分析表征。IR、TGA、DLS、SEM及TEM证明杂化材料的化学接枝。微球尺寸均一,呈球形,平均直径在200nm左右,粒子组成为Si02为核,有机聚合物PVim为壳,并且SiO2/PVim的残炭率为66.5%左右,PVim的接枝密度不高约为0.018mmol/g,说明微球上点击反应效率不是很高。考察了杂化微球对NPA水解催化的效果,在低温下SiO2/PVim微球的催化反应速率是均聚物PVim的2倍,并且杂化微球SiO2/PVim的InV-T-1曲线的斜率要大于均聚物,说明SiO2/PVim杂化微球的催化比均聚物PVim要更高效。这是因为在异相体系中NPA会快速吸附到杂化微球表面,这样局部反应物浓度高,从而能够提高反应的效率。(3)通过MADIX/RAFT聚合的方法成功制备了嵌段聚合物PMPS-b-PVim,先通过磺原酸盐合成大分子链转移剂PMPS-CTA,以此再聚合Vim即得到目标嵌段聚合物。对合成的聚合物PMPS-b-PVim化学结构利用IR和1HNMR进行了分析表征,GPC曲线显示嵌段聚合物PMPS-b-PVim分子量分布较宽PDI=1.39,这可能同聚合反应时间不够长等有关,在制备过程中,聚合时间不宜过长并且单体浓度不宜过高,否则反应时MPS分子中的硅氧烷易发生交联影响下一步反应。对比了PMPS-b-PVim以及SiO2/PVim对NPA水解催化的效果,在测试的温度范围内,嵌段聚合物PMPS-b-PVim比SiO2/PVim杂化微球的催化要更高效,但是却更加偏离阿伦尼乌斯方程。因为随着温度的上升,嵌段聚合物形成聚集体的时间以及形态都不一致,因此导致计算催化速率有偏差,从而嵌段聚合物的催化效果就会偏离阿伦尼乌斯方程。(4)采用生长的办法,结合原位自由基聚合的方法和溶胶-凝胶的方法成功得到了聚合物无机杂化材料SiO2/PVim,整个制备过程简单方便。通过IR和TGA证明材料的成功合成。杂化微球SiO2/PVim的残炭率为70%,原位自由基聚合不能计算准确的PVim分子量大小,因此就不能计算PVim的接枝密度。考察了杂化微球SiO2/PVim以及均聚物PVim对NPA水解催化的效果,发现杂化微球SiO2/PVim的InV~T-1曲线的斜率要大于均聚物PVim,说明SiO2/PVim杂化微球的催化比均聚物PVim要更高效。这同样是因为在异相体系中NPA会快速吸附到杂化微球表面,这样局部反应物浓度高,从而能够提高反应的效率。
【作者】彭昌;
【导师】徐伟箭;
【作者基本信息】湖南大学,化学工程与技术,2014,博士
【关键词】N-乙烯基咪唑;RAFT聚合;硅氧烷;硫醇-烯烃点击化学;纳米材料;催化;

【参考文献】
[1]李梅.媒体伦理的隐私权[D].西南大学,伦理学,2013,硕士.
[2]郭峰.骨肉瘤中EMMPRIN分子的表达及ⅡB期骨恶性肿瘤局部侵袭的初步研究[D].第四军医大学,外科学,2004,硕士.
[3]李理,宋加升.决策支持系统在电力行业中的应用[J].科技与管理,2004,03:110-112.
[4]严野.机械设备波动运行状态参数的预测方法研究[D].华中科技大学,热能工程,2013,硕士.
[5]孙新申.不可展曲面近似展开和内部结构映射方法研究[D].西北工业大学,航空宇航制造工程,2004,硕士.
[6]龙呈.基于证据理论的信息融合方法及应用研究[D].燕山大学,电路与系统,2013,硕士.
[7]沈丽.高精度永磁直线伺服电机法向力波动分析与抑制方法研究[D].沈阳工业大学,电力电子与电力传动,2014,博士.
[8]许向阳,龚永华.SPRINT算法的改进[J].计算机工程与应用,2003,33:187-189.
[9]高春娟.油菜素内酯(BR)对番茄叶片气孔运动的影响及其调控机制[D].浙江大学,蔬菜学,2012,硕士.
[10]范巍,杨承东.城市轨道交通自动售检票中央清分系统概论[J].铁路通信信号工程技术.2004(02)
[11]马越.高中生对物理图像语言的理解现状研究[D].首都师范大学,学科教学,2014,硕士.
[12]马海粟.哈尔滨市城市地质灾害防治管理研究[D].中国地质大学(北京),公共管理,2013,硕士.
[13]温连晨.RFID技术在智能生产管理系统中的应用[D].大连海事大学,电子科学与技术,2013,硕士.
[14]HansKuzmany.第25届国际冬季讲习班在基希贝格/蒂罗尔,奥地利——回顾过去,展望未来[J].化学通报,2011,05:479-480.
[15]潘嗣宁.帕瑞昔布钠对开腹手术术后自控镇痛的影响[D].广西医科大学,麻醉学(专业学位),2013,硕士.
[16]王渊彬,汪文虎,张艳,解晓娜.压气机叶片辊轧模具型腔快速建模技术研究[J].航空学报.
[17]杨舒婷.翻译中的文化缺省与补偿策略[D].西安外国语大学,法语语言文学,2013,硕士.
[18]黄泳鑫.板条激光放大器热效应对传输特性影响研究[D].西南交通大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[19]宋亚.问题机动车交通事故主体认定与责任研究[D].武汉理工大学,民商法学,2012,硕士.
[20]刘峰.潍坊市社会救助信息管理系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程(专业学位),2013,硕士.
[21]刘毅敏.七号信令集中监测系统在电信运维中的应用[J].世界电信.2001(09)
[22]罗正发.压缩天然气质量流量计研制[D].成都理工大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[23]王凤强.江苏省普通高校体育专业型硕士教育实践现状及对策研究[D].苏州大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[24]漆占伟.我国男子跳远运动员比赛成绩变化特点研究[D].北京体育大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[25]李博.手性修饰的有序介孔碳材料负载型铂催化剂上alpha-酮酸酯的不对称氢化反应研究[D].华东师范大学,2011.
[26]张福庆.整体叶盘磨抛机床虚拟样机研究[D].吉林大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[27]马逢清.冻融循环条件下府谷地区砂岩、泥岩物理性质及细观结构研究[D].西安科技大学,地质工程,2014,硕士.
[28]李洪安.三维模型检索及相关方法研究[D].西北大学,计算机软件与理论,2014,博士.
[29]张帅.中铝宁夏能源集团马莲台电厂企业文化建设研究[D].宁夏大学,工商管理(专业学位),2014,硕士.
[30]马楠.亚当·斯密的同情思想研究[D].南京大学,思想政治教育,2013,硕士.
[31]屈杨.功能对等视角下的幽默字幕翻译[D].延安大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[32]雷洪峰.从台湾“宪政改革”看渐进式“台独”的推动轨迹[D].首都师范大学,马克思主义理论与思想政治教育,2004,硕士.
[33]段晓娜,刘菊,曹先群.CV条外透明纸包装机拉带切割装置的改进[J].轻工科技,2015,03:27-29.
[34]刘妍.在课堂教学中提高学生的交际能力[D].西北师范大学,教育,2003,硕士.
[35]魏娟.公共部门人力资源绩效考核研究[D].华中师范大学,公共管理,2014,硕士.
[36]申晓宁,郭毓,陈庆伟,胡维礼.一种子群体个数动态变化的多目标优化协同进化算法[J].控制与决策,2007,09:1011-1016.
[37]秦鑫.一种蒙特卡罗贝叶斯分类的改进方法[D].华中师范大学,2004.
[38]白金婷.橡胶集料混凝土抗渗与抗冻性能试验研究[D].辽宁工程技术大学,结构工程,2012,硕士.
[39]卓岚婷.我国税收执法风险研究[D].厦门大学,公共管理,2014,硕士.
[40]郭军龙.星球车车轮纵向滑移力学研究[D].哈尔滨工业大学,航空宇航制造工程,2013,硕士.
[41]杨彬.声环境暴露对大肠杆菌生理生态行为的影响及机制研究[D].河南科技大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
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[45]刘清.2013-2016版FIG新规则的变化分析及新周期我国竞技健美操难度动作发展的启示[D].华中师范大学,体育教学,2013,硕士.
[46]龙珊.高中生跨文化交际能力的实证研究[D].南京师范大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[47]冯博.新刑事诉讼法视野下的刑事和解制度研究[D].沈阳师范大学,诉讼法学,2013,硕士.
[48]张潆心.网络舆论监督视角下天津市政府形象建设研究[D].天津商业大学,行政管理,2013,硕士.
[49]刘雅.卤代邻羟苯基修饰的吡唑类衍生物的合成及生物活性研究[D].天津理工大学,药物化学,2013,硕士.
[50]陈天卫.温州市南门街区养老方式现状调查报告[D].安徽大学,社会工作,2013,硕士.

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