三维疏水复合树脂网络的简易策略，用生物椭球结构菜籽花碳装饰，用于增强油脂和有机溶剂的选择性吸收

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这篇由江苏大学等的研究学者完成，讨论三维疏水复合树脂网络的简易策略，用生物椭球结构菜籽花碳装饰，用于增强油脂和有机溶剂的选择性吸收的论文，发表在一区重要期刊《Chemical Engineering Journal》，影响因子：6.735。

近年来，微波化学仪器用于材料合成的研究工作已经成为科学研究的热门方向，受到广大学者的极大关注！

摘要

由于工业/生活含油废水的增多和石油事故的频繁发生，用于强化油水或有机溶剂-水分离的疏水复合树脂的制备越来越受到人们的关注。

本文首先以菜籽花为原料，通过除杂、脱水、煅烧等步骤，制备了含有生物结构的炭化花粉粒。合成的PG为椭球和空心颗粒，长度约为30μm，花粉壳具有均匀的网状结构，平均孔径为1.5μm。PG的横断面图像显示一个栅栏状的外壳，厚度约1μm，孔道很大。获得了优异的比表面积(379.98 m2 g~(-1).其次，在微波处理的条件下，通过表面活化和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)改性，制备了疏水花粉粒(HPG)。去离子水在HPG上的静态接触角为132°，表明其具有良好的疏水性。在微波条件下，采用悬浮聚合法，以苯并氧烷为引发剂，制备了一系列不同HPG含量的三维疏水复合树脂(HCR)网络。分别提高了16.8和58.8g g-1对油和有机溶剂的吸附能力.采用准二阶和粒子内扩散动力学模型对相应的有机溶剂和吸油过程进行了研究。

本工作为制备高性能的疏水复合树脂提供了一条低成本、清洁、高效的途径，具有良好的吸收率、对不相容油水混合物的选择性分离性能、良好的结构稳定性和可重用性。

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结论

总之，包含3D疏水性复合树脂(HCR)网络以椭球状的菜花炭为原料，成功地合成了菜籽花炭，微波条件下首次悬浮聚合的方法HCR表现出优异的油/有机溶剂吸收性能,不混溶的油水混合物和高的选择性分离性能吸收容量为58.8gg-1。此外，有机溶剂和油吸收过程遵循伪二阶和粒子内扩散动力学模型,并对吸附机理进行了详细的讨论，并对吸附机理进行了详细的讨论。吸收容量在5次吸收循环后几乎没有变化。考虑到了它的出色可重用性和耐久性,在此提出的概念可以进一步扩展到通过引入制备3D疏水复合树脂的简易方法用于吸收的高性能应用的功能性生物质材料，油水分离、有机溶剂-水和废水处理染料和重金属离子。

祥鹄仪器在本论文中的使用过程

采用微波悬浮聚合法合成了三维疏水复合树脂(HCR)。通常情况下，一定量的聚乙烯醇(PVA，作为分散剂)用去离子水(20 ML)在90°C的三颈圆形底瓶中溶解，并连续搅拌30 min。加入BA(6g)、BMA(4g)、MBA(作为交联剂0.15g)、BPO(引发剂0.09g)、乙酸乙酯(5g)、疏水花粉粒(HPG)和去离子水(10mL)的混合物。在微波反应器(祥鹄XH-100A，北京祥鹄科技发展有限公司)中加入以上PVA水溶液。接下来的4个步骤分别为：40℃15 min(功率600 W)，60°C 15 min(功率600 W)，70°C 15 min(功率600 W)和80°C 2h(功率800 W)。样品自然冷却至室温后，用去离子水和乙醇洗涤三次，在80℃下干燥18h，得到复合树脂。作为比较，在不含HPG的条件下，还制备了纯丙烯酸酯树脂(PAR)；在相同的条件下，合成了一系列以不同比例(mHPG：m(BA BMA)=1%、2%、3%、4%、5%和6%)的生物结构油菜花炭修饰的三维疏水复合树脂(HCR-1、HCR-2、HCR-3、HCR-4)，HCR-5和HCR-6。