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中科院新疆理化所張亞剛研究員團(tuán)隊在粉煤灰/聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/耐鹽性吸水樹脂的制備及應(yīng)用方面取得進(jìn)展
2019-04-26  來源:中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:聚丙烯酸 吸水樹脂

  目前我國超過70%的電力來自于火力發(fā)電,煤炭的燃燒會產(chǎn)生大量的粉煤灰固體廢棄物。2015年,我國粉煤灰排放量達(dá)5.8億噸,預(yù)計到2020年我國粉煤灰的累積堆積量將達(dá)30億噸。粉煤灰的大量堆積會造成土地侵占、土壤、水體、大氣污染并嚴(yán)重危害人體健康。同時,粉煤灰作為一種層狀硅鋁酸鹽,表面含有大量的親水性羥基,使其成為制備無機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料的理想原料。

  聚丙烯酸系樹脂多年來已在很多方面得到了廣泛的研究和應(yīng)用,但是仍存在一些制約因素:

  • 1)大部分樹脂的研究重點(diǎn)在提高其對純水的吸收倍率上,而在實(shí)際含有電解質(zhì)水體中耐鹽性不足;

  • 2)純有機(jī)物制成的材料,在水體和土壤中環(huán)境相容性差、難降解;

  • 3)制備成本高,凝膠強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性欠佳。

  針對以上問題,中科院新疆理化技術(shù)研究所張亞剛研究員團(tuán)隊采用水溶液聚合法將粉煤灰和丙烯酸,丙烯酰胺接枝共聚合成了耐鹽性吸水材料聚丙烯酸-丙烯酰胺/粉煤灰(PAA-AM/FA)復(fù)合材料。該材料熱穩(wěn)定性好,微觀形貌均勻,與同類型其它聚合物相比,在0.9%NaCl溶液中溶脹能力突出。研究結(jié)果表明,當(dāng)粉煤灰摻量高達(dá)50%時,復(fù)合材料仍具有良好的成形性和彈性,對0.9%NaCl溶液的吸收達(dá)81g/g。粉煤灰的高摻量,不僅將其資源化利用,有效降低了成本,還增加了材料與環(huán)境的相容性。研究還考察了(PAA-AM/FA)復(fù)合材料對難降解的羅丹明B(一種致癌致突變的有機(jī)染料)在水溶液中的吸附能力,結(jié)果表明:與單獨(dú)使用粉煤灰或PAA-AM相比,PAA-AM/FA復(fù)合材料對羅丹明B的吸附能力要高得多,并揭示了所制備復(fù)合材料的吸附機(jī)理。

粉煤灰接枝共聚制備耐鹽性超吸水復(fù)合材料及其在羅丹明B水溶液中的吸附

  相關(guān)研究成果近日發(fā)表在國際刊物Materials上,為粉煤灰制備功能材料及其應(yīng)用找到了一條很有潛力的途徑。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、千人計劃、新疆天山英才等項目的支持。

  論文鏈接:https://www.mdpi.com/1996-1944/12/4/596 

  DOI: 10.3390/ma12040596

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