5-氨基水杨酸功能化聚(GMA-co-EGDMA)微球的结构与性能关系：孔隙率、热稳定性及Cr(VI)吸附性能

《ChemPhysChem》：Structure–Property Relationships in 5-Aminosalicylic Acid-Functionalized Poly(GMA-co-EGDMA) Microspheres: Porosity, Thermal Stability, and Cr(VI) Sorption

　　

摘要

通过悬浮-乳液聚合方法合成了具有可调控功能性的多孔聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-共-乙二醇二甲基丙烯酸酯)微球，随后用5-氨基水杨酸对其进行了修饰。系统研究了共聚物组成（GMA:EGDMA?=?1:1–5:1）对微球孔隙率、表面化学性质及热性能的影响。GMA含量的增加使得环氧基团密度升高（2.87–5.02?mmol g^?1），但比表面积显著下降（151–39?m²g^?1），这表明功能性与孔隙率之间存在权衡关系。聚合后的修饰成功引入了ASA结构单元，这一结论可通过FTIR光谱和酸值测定（14.0–30.9?mg KOH g^?1）得到证实，同时该修饰也基本保持了微球的中等孔结构。热分析（TG/DTG及TG–FTIR）显示，经过ASA修饰的共聚物具有更高的热稳定性，这得益于芳香族功能团的引入以及热不稳定的环氧基团含量的减少。这些经修饰的材料被用作Cr(VI)离子的吸附剂，在酸性条件下表现出最强的吸附效率，且其吸附能力可达约100?mg g^?1，吸附机制则是由于带正电的表面基团与带负电的铬物种之间的静电相互作用所驱动。这些研究结果表明，经过ASA功能化的聚(GMA-co-EGDMA)微球是用于选择性吸附应用的优质材料。

图形摘要

通过聚合后的修饰方法，制备出了具有可调控孔隙率且热稳定性更高的ASA功能化多孔聚(GMA-co-EGDMA)微球。这些微球所具有的极性功能团能够高效地吸附Cr(VI)离子，且吸附效率强烈依赖于pH值，这一现象体现了表面化学性质与多孔结构在设计用于环境处理的先进聚合物吸附剂中的作用。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。

数据可用性声明

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