吸附分离功能高分子材料-24
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功能高分子材料综述【文摘】功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。
它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分,这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系,也就是从宏观乃至深入到微观,以及从半定量深入到定量,从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性,从而探索和合成出新的功能性材料。
本文主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料,如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。
【关键词】材料;高分子;高分子材料;功能材料;功能高分子材料的定义为:与常规聚合物相比具有明显不同的物理化学性质,并具有某些特殊功能的聚合物大分子(主要指全人工和半人工合成的聚合物)都应归属于功能高分子材料范畴。
而以这些材料为研究对象,研究它们的结构组成、构效关系、制备方法,以及开发应用的科学,应称为功能高分子材料科学。
功能高分子材料科学是研究功能高分子材料规律的科学,是高分子材料科学领域发展最为迅速,与其他科学领域交叉度最高的一个研究领域。
可编辑修改精选全文完整版《功能高分子材料》课程教学大纲课程代码:050342004课程英文名称:Functional Polymer Materials课程总学时:24 讲课:24 实验:0 上机:0适用专业:高分子材料与工程大纲编写(修订)时间:2017. 06一、大纲使用说明(一)课程的地位及教学目标功能高分子材料是高分子材料与工程专业选修的一门获得功能性高分子材料的应用及特性知识的专业课。
它主要介绍不同种功能高分子材料的基本知识、分子结构特点及其应用,以使学生提高高分子材料应用水平和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,学生将达到以下要求:1.熟悉功能高分子的结构特点、作用机理;2.熟悉功能高分子材料的分子结构设计方法;3.熟悉功能高分子材料的发展状况为从事功能高分子的研究和应用打下基本的知识基础。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识:熟悉功能高分子的结构特点、作用机理和应用。
2.基本能力:具有根据需要选择功能高分子的基本能力和设计功能高分子结构的初步能力。
3.基本技能:功能高分子性能及功能的评价。
(三)实施说明1.教学方法:课堂讲授中要重点对基本概念、基本知识的讲解;采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识,培养学生的自学能力。
讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。
2.教学手段:本课程在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段,以确保在有限的学时内,全面、高质量地完成课程教学任务。
3.可以结合当前研究热点及自己的研究安排授课的具体内容,但授课内容必须是功能高分子材料知识。
(四)对先修课的要求本课程应在《高分子物理学》、《高分子化学》和《高分子合成工艺学》结束后开设。
(五)对习题课、实验环节的要求1.本课程对习题课和实践环节无要求。
2.作业题内容以基本知识和生产工艺为主,作业要能起到巩固知识,提高分析问题、解决问题能力。
高分子材料的吸附与分离性能研究高分子材料是一类由大分子化合物构成的材料,具有多样化的性质和广泛的应用领域。
其中,吸附与分离性能是高分子材料的重要特征之一,对于环境保护、资源利用和工业生产具有重要意义。
本文将探讨高分子材料的吸附与分离性能研究。
高分子材料的吸附性能指的是其对溶液中各种组分的吸附能力。
高分子材料的吸附可以通过物理吸附和化学吸附两种方式实现。
物理吸附主要是通过材料表面的物理结构和力场与溶液中的组分相互作用引起的,比如范德华力、静电作用力等。
化学吸附则是通过化学键的形成和断裂来实现,如氢键、离子键、共价键等。
高分子材料的吸附性能与其表面特性、孔隙结构、功能基团等密切相关。
不同类型的高分子材料具有不同的吸附选择性,可以选择性地吸附特定组分或一类组分。
例如,离子交换树脂可以通过交换树脂上的阴离子或阳离子基团选择性地捕捉溶液中的离子;吸附树脂则可以选择性地吸附有机物。
此外,高分子材料的吸附性能还受到溶液pH值、温度、物质浓度等因素的影响。
高分子材料的分离性能是指其在分离过程中对混合物组分的选择性分离效果。
分离过程一般包括吸附、脱附和再生等步骤。
在吸附步骤中,高分子材料通过吸附选择性地将目标组分与混合物分离。
然后,在脱附步骤中,改变吸附条件使吸附在高分子材料上的目标组分从材料表面脱附出来。
最后,通过再生步骤将高分子材料恢复到吸附前的状态,以便下一轮的分离。
高分子材料的分离性能研究主要集中在以下几个方面。
首先,研究高分子材料的吸附选择性,探索不同类型材料对目标组分的吸附能力和选择性。
其次,优化高分子材料的分离工艺参数,如溶液的pH值、温度、流速等,以获得最佳的分离效果。
此外,还可以通过改变高分子材料的孔隙结构和表面性质来提高分离性能。
最后,研究高分子材料的再生和循环利用技术,减少材料的损耗和环境污染。
在研究高分子材料的吸附与分离性能时,需要采用一系列的实验技术和理论方法。
常用的实验技术包括吸附等温线、选择吸附等温线、脱附等温线、透析实验等。
高分子吸附材料【高分子吸附材料】是一种具有很强吸附能力的材料,主要由高分子聚合物构成。
它在环境领域、医药领域、工业领域等方面都有广泛的应用,能够有效地去除污染物、净化水质、治疗疾病等。
首先,高分子吸附材料在环境领域中发挥着重要的作用。
例如,它可以用于水处理,帮助去除水中的有害物质,如重金属离子、有机污染物等。
高分子吸附材料具有较大的比表面积和丰富的吸附位点,能够有效地与污染物发生吸附作用,从而净化水质。
此外,高分子吸附材料还可以用于空气净化,吸附空气中的颗粒物和有害气体,保障人民的健康。
其次,高分子吸附材料在医药领域中也具有重要的应用价值。
它可以用于药物的吸附和缓释。
许多药物在体内吸收后,容易发生分布不均、排泄快速等问题,导致药效不稳定。
通过将药物与高分子吸附材料结合,可以提高药物的生物利用度,延缓药物的释放速度,从而提高疗效。
此外,高分子吸附材料还可以用于一次性医疗器械的制备,提高器械的生物相容性和安全性。
最后,高分子吸附材料在工业领域中也具有广泛的应用前景。
例如,在食品加工过程中,高分子吸附材料可以用于提取食品中的色素、香精等物质,去除杂质,提高产品的质量。
此外,高分子吸附材料还可以用于废水处理,吸附重金属离子和有机物,从而减少对环境的污染。
此外,它还可以用于气体的吸附和分离,如二氧化碳的捕集和储存等。
综上所述,高分子吸附材料是一种具有广泛应用前景的材料。
它在环境领域、医药领域、工业领域等方面都能发挥重要的作用,具有很强的吸附能力和良好的稳定性。
相信随着科学技术的不断发展,高分子吸附材料的应用领域会更加广泛,为人民生活和工业生产带来更多的便利和效益。
新型功能性高分子材料在水处理中的应用研究随着世界人口的增加和经济的发展,水资源的短缺和水污染成为世界范围内的重要问题。
因此,水资源的保护和利用成为了当今世界的一个重要话题。
水处理技术是解决水资源短缺和水污染的关键技术之一。
而新型功能性高分子材料在水处理中的应用研究,可以为水处理技术的发展和进步提供新思路。
新型功能性高分子材料是一种性能独特的材料,具有良好的结构可控性、智能响应性、多功能性等特点。
这些特点使得新型功能性高分子材料在水处理中有广泛的应用。
一、吸附分离类材料在水处理中的应用研究吸附分离类材料是一类具有特定吸附性能和可控结构的高分子材料。
它们可以吸附溶液中的污染物,实现水体的净化和去除。
其中,离子选择性吸附分离材料是一类具有良好吸附分离性能的高分子材料。
这类材料的特点是具有一定的离子选择性,它们可以根据不同的污染物类型,选择性地吸附和分离污染物。
例如,根据锌离子的特性,制备了一种具有选择性吸附锌离子的离子选择性吸附分离材料。
通过这种材料的应用,可以高效地将污染物去除,提高水质的净化度。
另外,新型吸附剂也是新型功能性高分子材料在水处理中的一个重要应用方向。
新型吸附剂是一类具有特殊结构及吸附性能的高分子材料,它们能够通过吸附、净化、分离等方式去除水中有害物质。
近年来,新型吸附剂得到了广泛应用,例如,利用纳米纤维素吸附剂去除水中的重金属,采用活性炭吸附剂去除苯系物质等,均取得了良好的效果。
二、膜类材料在水处理中的应用研究膜类材料是一类用于水处理中的重要材料,它们具有特殊的结构和性能,形成特定的孔隙结构和过滤模式,实现水分子的通透和污染物的去除。
例如,纳滤膜、超滤膜、反渗透膜等,都是重要的膜类材料。
其中,反渗透膜是近年来应用最为广泛的膜类材料之一。
反渗透膜是一种由特殊西尼龙材料制成的半透膜,它能够过滤掉水中的微小杂质和病原菌,同时保留其中的营养物质和矿物质,达到了水质净化和水体富营养化的双重目的。
功能高分子思考题第一章绪论1.什么是功能高分子或功能高分子材料?功能高分子的特点有哪些?与常规的聚合物相比具有明显不同的物理化学性能,并且具有某些特殊功能(如化学活性、光敏性、导电性等)的聚合物大分子都属于功能高分子材料。
特点:a.产量小、产值高、制造工艺复杂;b.具有与常规聚合物明显不同的物理化学性能,并具有某些特殊功能;c.既可以单独使用,也可以与其他材料复合制作成结构件,实现结构/功能一体化。
2.试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。
特种高分子:具有高强度、耐冲击、耐高温、特优电绝缘性能或兼而有之的一类高分子。
精细高分子:包括高分子化的精细化学品,和有特殊性能的功能高分子材料。
3.功能高分子材料应具有哪些功能?物理功能(导电、超塑性、磁记录等)、化学功能(离子交换、催化、氧化还原等)、介于化学和物理之间的功能(吸附、膜分离、表面活性等)、生物或生理功能(组织适应性、血液适应性、非吸附性等)。
4. 按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别?物理功能高分子材料、化学功能高分子材料、生物功能和医用高分子材料、其他功能高分子材料。
5. 按照性质和功能划分,功能高分子材料可以分为哪些类型?反应型高分子、光敏型高分子、电活性高分子、膜型高分子材料、吸附型高分子、高性能功能材料、高分子智能材料、医用高分子、其他功能高分子。
6 .功能高分子材料的主要结构层次有哪些?元素组成、官能团结构、链结构和分子结构、微观构象和聚集态、宏观结构。
7 .在功能高分子中官能团所起的作用有哪些?(1)官能团的性质对材料的功能性起主要作用;(2)官能团与聚合物骨架的协同作用决定了功能高分子的功能性;(3)聚合物骨架本身具有官能团的作用;(4)官能团对功能高分子的功能起辅助作用。
8 .在功能高分子中常见高分子效应有哪几种?物理效应、支撑作用、模板效应、邻位效应、包络作用和半透性、其他效应。
9. 举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。