聚醚胺与染料分子之间的相互作用:选择性吸附与其在分离中的应用
近来,报道了一类新型的具有多重环境刺激响应性的线性聚醚胺高分子(PEAs)。采用商业化的原料,利用环氧基团与胺之间非常有效的亲核开环加成反应,可以一步法直接在乙醇中回流制备出PEA,该反应没有任何副产物产生,具有明显的“点击化学”的特征。得到的PEA具有对温度、pH值和离子强度等环境因素十分敏感的响应性,温度转变范围在2℃以下,PEA水溶液的最低溶解临界温度(LCST)可以通过PEA中亲水性PEO和疏水性PPO链之间的比例来调节。研究发现聚醚胺杂化纳米粒子(SiO1.5-gPEA)在水中能够选择新吸附特定的水溶性染料,利用这一特性,成功的将虎红(RB)从虎红和罗丹名6G的混合溶液中分离出来。<br> 为了进一步研究聚醚胺高分子与亲水性染料分子之间的相互作用，设计并合成了一系列不同结构的含有三甲氧基硅烷的超支化聚醚胺高分子(TMS-hPEA), TMS-hPEA能够直接分散在水中形成均一的杂化纳米粒子，并且具有十分灵敏的温度响应性。系统地研究了这些杂化聚醚胺纳米粒子(SiO1.5-hPEA)与十二种染料分子之间的主客体相互作用。<br> 发现偶氮染料如丽春红(PS)与SiO1.5-hPEA之间有较强的相互作用，而亚甲基蓝(MO)与Si01.5-hPEA之间的作用力很弱。<br> 通过引入分布系数(K=”Dye”Si01.5-hPEA/”Dye”aq)来量化聚醚胺纳米粒子与染料分子之间的相互作用。列出了不同染料分子分别在五种聚醚胺粒子与水相中的分配系数(K)，K值在低染料浓度下为常数。X值越大表明聚醚胺粒子对染料的吸附作用越强，研究发现基于Si01.5-hPEAs的主-客体作用力的主要影响因素并不是普遍认为的静电作用力，而是分子间的极性。此外，K值随着主体分子疏水性增强而增大。基于不同染料分子的K值差异，可以实现混合染料在水溶液中的智能分离—对于K值相差很大的两种染料分子(如PS和MB, KPS/KMB=1393)，利用响应性SiO1.5-hPEAs可以将其一步分离。
聚醚胺 染料分子 选择性吸附 智能分离
JIANG Xuesong 姜学松 WANG Rui 王瑞 DENG Shujun 邓淑君 YIN Jie 印杰
School of Chemistry & Chemical Engineering, Composite Materials, Shanghai Jiao Tong University, Shan 上海交通大学化工学院,上海市东川路800号,200240
国内会议
武汉
中文
281-284
2012-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）