MM遷安市/南宮市聚丙烯酰胺吸附樹脂對二氧化碳吸附性能研究

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以丙烯酸甲酯為單體，二乙烯基苯為交聯劑，采用常規懸浮聚合法，合成了不同交聯度的聚丙烯酸甲酯，然后通過與不同質量的二乙烯三胺進行胺化反應，制成聚丙烯酰胺樹脂，系統考察了吸附樹脂對CO2的吸附性能。采用良溶劑1,2-二氯乙烷與非良溶劑正庚烷為混合致孔劑，合成吸附樹脂。討論了交聯度、致孔劑用量和混合致孔劑中良溶劑與非良溶劑的體積比對樹脂交換容量的影響，同時在最佳混合致孔劑用量和混合致孔劑中良溶劑與非良溶劑的體積比的條件下，研究了交聯度對樹脂孔結構的影響。通過單因素實驗與正交實驗探討了因素對樹脂的交換容量的影響，結果表明，樹脂的交聯度對交換容量影響較大，交換容量隨著交聯度的增加而降低，交聯度為5%時，交換容量達最大為5.43mmol/g。致孔劑對樹脂的交換容量的影響變化較小，交換容量達最大時，最佳的致孔劑用量為60%。1,2-二氯乙烷與正庚烷的體積比對樹脂的交換容量的影響也是很小的，在實驗條件下，交換容量達最大時，最佳的1,2-二氯乙烷與正庚烷的體積比為1:2。在最佳致孔劑用量與體積比條件下，隨著交聯度的增加樹脂的比表面積降低，孔容增加，交聯度對孔容的影響較比表面積的大。利用靜態吸附法研究了吸附樹脂對CO2的吸附容量，考察了交聯度、溫度、時間對CO2的吸附量的影響以及樹脂含有的胺基數量對樹脂的交換容量的影響。實驗結果發現，隨著樹脂交聯度的增加，樹脂對CO2的吸附量降低，交聯度為5%時，吸附量達到最大為143.1mg/g，在25℃下，交聯度為5%的樹脂的吸附速率達最大。隨著胺化反應的進行，多孔共聚物中酯基逐漸減少，而酰胺基逐漸增多。當酰胺基幾乎全部取代酯基時，樹脂的交換容量就達到最大值，不再增加。隨著樹脂中胺基數量的增加，樹脂的交換容量增大，樹脂對CO2吸附量也會增加。說明該樹脂對CO2吸附量受胺基數量的影響。提高溫度，交聯度為5%、7%、9%的樹脂的吸附速率依次降低，適當的溫度有利于提高的樹脂對CO2的吸附量。由熱重分析可知，樹脂在124℃之前具有良好的穩定性。通過實驗表明樹脂在吸附-脫附過程中具有較好的循環使用穩定性。

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