崑山科技大學高分子材料系專題研究計畫書.pdfVIP

经典文档，值得下载收藏！ 崑山科技大學高分子材料系 專題研究 計畫書 題 目 PEG/VTES 共聚物之合成與應用 指 導 老 師 日 期 研 究 學 生 林 雅 雯 一 、 前 言 (包 含 題 目 定 義 、 研 究 動 機 及 研 究 目 標 ) 水資源的缺乏和嚴格的法律使水 的重複使用於相關工業像是紡織和皮革業 來得十分重要，而大多數不同類型的染料又屬水溶性染料，故不易分離[1]。然 而印染廢水流出造成環境嚴重的汙染，因此在排放或再利用前需作妥善的處理 [2]。染料廢水除了含有大量有機物外 ，其顏色較深且具有一定的酸鹼度及毒 性，易對環境造成污染。因此，印染廢水的處理是不可忽視的[3,4]。染料廢水 的處理法有分下列幾種方法例如:膜過濾法、吸附法、混凝法、超聲波氣振法、 氧化法、電解法及生物法… 等，而其各有所有優缺點。 因此，發展新型的共聚物用於處理染料廢水處理是必要的，且可利用共聚物吸 附染料的特性，將其運用於織物的整理加工上，或是應用在防汙工程上，可讓 織物於洗滌時可有避免汙染之效果。 聚乙二醇 [Poly(ethyleneg lycol),簡稱PEG]是常見的液體聚合物，除可作 可溶性高分子催化劑外，基於它易溶於許多有機溶機，包括甲苯、DMF、二氯 甲烷和丙烯睛等，不溶於庚烷、乙醚、三丁基甲基醚等特徵，因此PEG應用廣 泛。例如曾用於作為催化反應的流動相，，實現均相催化劑的分離回收[5]。聚 乙二醇是具有兩性特質之一種非離子表面活性劑，其中的氧原子具親水性， 经典文档，值得下载收藏！ 经典文档，值得下载收藏！ -CH -CH -為親油性，因此聚乙二醇既可以溶解於水，又可溶解於大多數的有 2 2 機溶劑[6-8]。而且聚乙二醇具有許多優異的物理性質和生物學性能，如：親水 性、溶解性、無毒性、無免疫原性和無排斥反應等。所以可廣泛應用於醫藥、 農業、食品加工、生物科學、材料科學、化學工程等。 乙烯基三乙氧基矽烷( Vinyltriethoxy silane, VTES )為一種含有不飽和雙 鍵之矽烷，所以易在自由基之引發下產生接枝或水解縮合[9]。矽烷偶聯劑乙烯 基三乙氧基矽烷(VTES)因分子中含有乙烯基，可與丙烯酸酯單體進行共聚合反 應；同時，VTES 中還含有三個可反應的乙氧基，可通過它的水解缩合反應形 成交鏈點，是常用的有機矽改質劑[10]。乙烯基三乙氧基矽烷亦曾用於 Sol-Gel 法合成雜環偶氮染料[11]，但使用於染料廢水處理方面之研究未有所聞。 國內外關於印染廢水處理的研究不勝枚舉，但由於印染廢水成分複雜及成 本考量下，仍存在許多問題。因此，本文利用聚乙二醇與乙烯基三乙氧基矽烷， 探討一系列共聚物對染料吸附之影響及其與染料間之作用。 二 、 研 究 方 法 與 步 驟 2-1實 驗 器 材 A. UV(JASCO V-530) B. FT-IR( Bio-Rad Digilab FTS-3000) D. 粒 徑 分 析 E. 油 浴 槽 经典文档，值得下载收藏！ 经典文档，值得下载收藏！ F. 攪 拌 馬 達 2-2 實 驗 步 驟 2-2-1 PEG/VTES 共聚物之製備 取適量 PEG 400 置入 250 ml 四頸反應瓶中並裝配攪拌棒及溫度計，使用 加料漏斗於 30 分鐘中將適量之 VTES 緩緩滴入上述溶液中，當 VTES 完全滴 入之後，使上述溶液於室溫下均勻攪拌 30 分鐘並加入 0.5g 的硝酸鈰銨。將溫 度升至 60℃，反應 6 小時。反應結束後可得 PEG/VTES 共聚物。 2-2-2 脫色率之測試 方法為預先配置 0.05g/l 之染液，取前述染液 100ml 並加入適量之 PEG/VTES 共聚物，於 1000rpm 下攪拌 20 分鐘後，靜置 4、6、8、10、12 及 24 小時後使用紫外光/可見光分光光譜儀檢測其最大吸收波長之吸光度。脫 色率(R)計算方法如下： 脫色率(R) = [ 1-(A