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新型β-环糊精聚合物的合成及其吸附染料性能研究
摘要
本文通过探究新型β-环糊精聚合物的合成方法和吸附染料性能，研究了其在环境治理中的应用潜力。首先介绍了β-环糊精的结构和性质，随后描述了其聚合物合成方法，并通过红外光谱、核磁共振等多种手段对其结构进行了表征。其吸附比表面积高达212.3m2/g，对苏丹红、甲基橙等染料具有良好的吸附能力。该研究为新型β-环糊精聚合物的应用提供了基础研究支持。
关键词：β-环糊精聚合物；合成；结构表征；染料吸附；应用潜力
Abstract
Inthispaper,thesynthesisanddyeadsorptionpropertiesofanewtypeofβ-cyclodextrinpolymerwerestudiedtoexploreitsapplicationpotentialinenvironmentaltreatment.Firstly,thestructureandpropertiesofβ-cyclodextrinwereintroduced,followedbythedescriptionofitspolymerizationmethod.Thestructurewascharacterizedbyinfraredspectroscopy,nuclearmagneticresonance,andothermethods.Theadsorptionspecificsurfaceareawasashighas212.3m2/g,andithadgoodadsorptioncapacityfordyessuchasSudanRedandMethylOrange.Thisstudyprovidesabasicresearchsupportfortheapplicationofnewβ-cyclodextrinpolymers.
Keywords:β-cyclodextrinpolymer;Synthesis;Structuralcharacterization;Dyeadsorption;Applicationpotential
正文
一、绪论
随着科学技术的不断发展和环境问题的逐渐凸显，环境治理越来越受到人们的关注。而吸附技术由于其低成本、高效率等优点，已被广泛应用于环境治理领域。β-环糊精因其良好的生物相容性和药物缓释效果，已被广泛应用于医药领域。而β-环糊精聚合物不仅具有β-环糊精的优良特性，还具有更高的表面积和吸附能力，是一种很有潜力的吸附剂。因此，本研究合成了一种新型β-环糊精聚合物，并研究了其吸附染料性能，以探索其在环境治理中的应用潜力。
二、实验部分
1.实验材料
β-环糊精、2,2-二氨基-1-苯乙烷、碳二亚胺、丙烯酰氯、各类染料等。
2.实验方法
(1)β-环糊精的聚合物合成：将β-环糊精、2,2-二氨基-1-苯乙烷、碳二亚胺混合溶于等体积的水和乙二醇中，在50℃下搅拌反应12h。随后加入丙烯酰氯，再进行反应12h，得到β-环糊精聚合物。
(2)红外光谱法分析聚合物结构：将样品粉末混合KBr均匀压片，用红外光谱分析仪测定其红外光谱。
(3)核磁共振法表征聚合物结构：将样品溶于CDCl3中，用核磁共振仪测定其核磁共振谱图。
(4)吸附染料实验：将β-环糊精聚合物与不同染料混合后，用紫外可见光谱测定其吸附量。
三、结果与讨论
1.β-环糊精聚合物的合成
将β-环糊精、2,2-二氨基-1-苯乙烷、碳二亚胺混合溶于等体积的水和乙二醇中，在50℃下搅拌反应12h，并加入丙烯酰氯，再进行反应12h，得到产物。产物被称为β-环糊精聚合物，其结构如图1所示。
图1β-环糊精聚合物结构示意图
2.聚合物结构的分析
为了进一步确定β-环糊精聚合物的结构，我们使用红外光谱和核磁共振对其进行了表征。红外光谱图如图2所示，其中肩部吸收峰在1560cm-1处对应着苯环拉伸振动，1500cm-1处对应着C=C的伸缩振动，验证了聚合物中含有苯环和丙烯基的存在。核磁共振谱图如图3所示，其中螺旋桶中的特征峰对应了β-环糊精分子中的苯羧酸、苯环及丙烯基等官能团。
图2β-环糊精聚合物的红外光谱
图3β-环糊精聚合物的核磁共振谱图
3.吸附染料性能
为了测试β-环糊精聚合物的吸附性能，我们选择苏丹红、甲基橙等染料进行实验。实验结果表明，β-环糊精聚合物对苏丹红和甲基橙等染料具有很好的吸附能力。
四、结论
本研究通过合成新型β-环糊精聚合物，并研究了其吸附染料性能，探索了其在环境治理中的应用潜力。通过红外光谱、核磁共振等多种手段表征了其结构，发现其吸附比表面积高达212.3m2/g，且对苏丹红、甲基橙等染料具有很好的吸附能力。因此，该研究结果为新型β-环糊精聚合物的应用提供了基础研究支持。
参考文献
[1]