行程序升溫反應(yīng):60°C反應(yīng)lh、100°C反應(yīng)2h、120°C反應(yīng)2h、140°C反應(yīng)2h，制得端氨基超支化聚合物。
[0046](3)將端氨基超支化聚合物溶于水中，配制成10wt%的水溶液10mL ;在攪拌的條件下，緩慢滴加2wt%的交聯(lián)劑鄰苯二甲酸酐，交聯(lián)反應(yīng)8min，60°C烘干，制得端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料。
[0047](4)將5g端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料浸于甲醇溶液中，在攪拌條件下，緩慢加入Sg硼氫化鈉還原劑，反應(yīng)3h，用蒸餾水洗滌，60°C烘干，得到高烷基氨密度的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料。
[0048]2、將制備得到的高烷基氨密度的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料應(yīng)用于酸性氣體的吸附捕集，其對(duì)CO2的吸附容量為9.04mmol/g，且吸附再生30次后，再生率為96%。
[0049]實(shí)施例5 1、制備
(I)在20°C條件下，將五乙烯六胺與甲基丙烯酸甲酯按1:1的摩爾比在甲醇溶液中混合均勻，邁克爾加成反應(yīng)6h，得到超支化聚合物前驅(qū)體。
[0050](2)將所得前驅(qū)體轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的茄形瓶中，在循環(huán)水式真空泵抽真空、回流冷凝、高速旋轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行程序升溫反應(yīng):60°C反應(yīng)lh、100°C反應(yīng)2h、120°C反應(yīng)2h、140°C反應(yīng)2h，制得端氨基超支化聚合物。
[0051](3)將端氨基超支化聚合物溶于水中，配制成6wt%的水溶液10mL ;在攪拌的條件下，緩慢滴加2wt%的交聯(lián)劑戊二醛，交聯(lián)反應(yīng)8min，60°C烘干，制得端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料。
[0052](4)將5g端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料浸于甲醇溶液中，在攪拌條件下，緩慢加入7g硼氫化鈉/氯化鈹還原劑，反應(yīng)5h，用蒸餾水洗滌，60°C烘干，得到高烷基氨密度的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料。
[0053]2、將制備得到的高烷基氨密度的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料應(yīng)用于酸性氣體的吸附捕集，其對(duì)CO2的吸附容量為8.72mmol/g,且吸附再生30次后，再生率為96%。
[0054]實(shí)施例6 1、制備
(I)在20°C條件下，將四乙烯五胺與丙烯酰胺按1:1的摩爾比在甲醇溶液中混合均勻，邁克爾加成反應(yīng)15h，得到超支化聚合物前驅(qū)體。
[0055](2)將所得前驅(qū)體轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的茄形瓶中，在循環(huán)水式真空泵抽真空、回流冷凝、高速旋轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行程序升溫反應(yīng):60°C反應(yīng)lh、100°C反應(yīng)2h、120°C反應(yīng)2h、140°C反應(yīng)2h，制得端氨基超支化聚合物。
[0056](3)將端氨基超支化聚合物溶于水中，配制成30wt%的乙醇溶液10mL ;在攪拌的條件下，緩慢滴加4wt%的交聯(lián)劑戊二醛，交聯(lián)反應(yīng)16min，60°C烘干，制得端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料。
[0057](4)將5g端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料浸于甲醇溶液中，在攪拌條件下，緩慢加入6g硼氫化鈉還原劑，反應(yīng)4h，用蒸餾水洗滌，60°C烘干，得到高烷基氨密度的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料。
[0058]2、將制備得到的高烷基氨密度的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料可應(yīng)用于酸性氣體的吸附捕集，其對(duì)S02、H2S、C(yg合氣體的吸附容量為7.35mmol/g,且吸附再生30次后，再生率為96%。
[0059]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料，其特征在于，是通過(guò)胺化試劑與不飽和單體發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)生成超支化聚合物前驅(qū)體，再通過(guò)縮聚反應(yīng)合成得到端氨基超支化聚合物，再經(jīng)交聯(lián)固化、還原后得到。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料，其特征在于，所述胺化試劑為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺；所述不飽和單體為丙烯酰胺、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯；所述交聯(lián)所用的交聯(lián)劑為乙二醛、戊二醛或鄰苯二甲酸酐；所述還原是還原其酰胺和亞胺基團(tuán)。3.—種權(quán)利要求1或2所述端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51.邁克爾加成反應(yīng):將胺化試劑與不飽和單體混合均勻，邁克爾加成反應(yīng)4-24h，得到超支化聚合物前驅(qū)體； 52.縮聚反應(yīng):將超支化聚合物前驅(qū)體進(jìn)行程序升溫反應(yīng)，制得端氨基超支化聚合物； 53.交聯(lián)固化:將端氨基超支化聚合物與交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，制得端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料； 54.還原反應(yīng):在端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料中加入還原劑還原亞胺和酰胺，得到高烷基氨密度的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟SI所述胺化試劑為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺；所述不飽和單體為丙烯酰胺、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟SI所述邁克爾加成反應(yīng)在0~25°C條件下進(jìn)行；所述胺化試劑與不飽和單體按照1:1的摩爾比在甲醇溶液中混合均勻。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟S2所述縮聚反應(yīng)是將超支化聚合物前驅(qū)體在真空、回流冷凝、攪拌的條件下進(jìn)行程序升溫反應(yīng):60°C反應(yīng)lh、100°C反應(yīng)2h、120 °C反應(yīng)2h、140 °C反應(yīng)2h，制得端氨基超支化聚合物。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟S3所述交聯(lián)固化將端氨基超支化聚合物配制成5~40wt%的溶液，在攪拌的條件下，緩慢滴加0.l~5wt%的交聯(lián)劑，交聯(lián)反應(yīng)5~20min，60°C烘干，制得端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料； 所述溶液的溶劑為水、甲醇或乙醇中的一種或幾種的混合溶液； 所述交聯(lián)劑為乙二醛、戊二醛或鄰苯二甲酸酐。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟S4所述還原反應(yīng)是將端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料浸于甲醇溶液中，在攪拌條件下，緩慢加入還原劑，反應(yīng)l~6h，用蒸餾水洗滌，60°C烘干，得到高烷基氨密度的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料； 所述還原劑為硼氫化鈉/氯化鉍、硼氫化鈉/三氟乙酸、硼氫化鈉/氯化鈹或硼氫化鈉；所述還原劑的用量為端氨基超支化聚合物固態(tài)胺材料質(zhì)量的1~2倍。9.權(quán)利要求1所述端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料在吸附和/或捕集酸性氣體中的應(yīng)用。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述應(yīng)用，其特征在于，所述酸性氣體為CO2、302或H 2S。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料及其制備方法和應(yīng)用。所述端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料是先通過(guò)胺化試劑與不飽和單體發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)生成超支化聚合物前驅(qū)體，再通過(guò)在程序升溫中縮聚反應(yīng)合成得到端氨基超支化聚合物，最后經(jīng)交聯(lián)固化后，再還原酰胺和亞胺基團(tuán)合成得到。所制備得到的端氨基超支化聚合物固態(tài)胺吸附材料是一種高烷基氨密度的固態(tài)胺吸附材料，對(duì)CO2、SO2、H2S等酸性氣體不但有很高的吸附容量，而且吸附再生性能好，具有熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，多次再生后仍保持高的吸附容量，可應(yīng)用于酸性氣體吸附捕集、環(huán)境治理領(lǐng)域，也可用于密閉體系中CO2的清除領(lǐng)域。
【IPC分類】B01J20/30, B01D53/02, B01J20/26
【公開(kāi)號(hào)】CN104923186
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510294790
【發(fā)明人】陳水挾, 何輝
【申請(qǐng)人】中山大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月2日