β-环糊精交联聚合物对氯苯的吸附特性摘要：本研究以β-环糊精为交联剂，通过乙烯基苯基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯等单体聚合制备出具有高吸附性的β-环糊精交联聚合物研究了该交联聚合物对氯苯的吸附特性，并探讨了吸附速率、吸附容量和pH值等因素对吸附性能的影响关键词：β-环糊精；交联聚合物；吸附特性；氯苯一、引言挥发性有机物（VOCs）是工业生产、交通运输和生活中必不可少的有机物然而，VOCs的大量排放导致了空气污染，对人类健康和环境造成了严重危害因此，研究和开发高效的VOCs吸附材料具有很高的价值和意义β-环糊精是一种广泛应用于各个领域的分子识别材料，因其空心球形的结构和疏水性内部空间而受到了广泛的关注目前，β-环糊精和其衍生物已经被应用于分离、催化和药物传递等领域然而，β-环糊精本身难以用于VOCs的吸附，因此需要进一步转化为吸附材料本研究以β-环糊精为交联剂，聚合甲基丙烯酸甲酯和乙烯基苯基丙烯酸酯等单体，制备出具有高吸附性的β-环糊精交联聚合物并研究了该交联聚合物对氯苯的吸附特性，并探讨了吸附速率、吸附容量和pH值等因素对其吸附性能的影响二、实验方法1、材料和仪器β-环糊精，1-甲基丙烯酸甲酯（MMA），乙烯基苯基丙烯酸酯（EBP）等均为AR级别，供应商为阿拉丁试剂有限公司；氯苯为分析纯，供应商为川海化工有限公司。
FTIR光谱仪：Nicolet iS10SEM扫描电镜：JEOL JSM-6701FTEM透射电镜：JEOL JEM-2100F2、制备β-环糊精交联聚合物将β-环糊精、MMA和EBP按照一定的比例混合，加入溶剂（乙醇）混合溶解，随后加入引发剂（过硫酸铵）和交联剂（亚甲基二丙烯酸酐）在氮气保护下进行反应，反应温度为60℃，反应时间为12小时反应完成后，将混合物在乙醇中进行洗涤，并将β-环糊精交联聚合物在真空下干燥3、氯苯吸附实验将β-环糊精交联聚合物分散在氯苯的水溶液中，调节pH值并控制温度和时间，待吸附结束后用离心机将β-环糊精交联聚合物分离，用紫外分光光度计测定其浓度，计算吸附率和吸附容量三、结果与讨论1、制备β-环糊精交联聚合物通过FTIR光谱仪、SEM扫描电镜和TEM透射电镜对β-环糊精交联聚合物进行了表征FTIR光谱显示聚合物中出现了交联结构所特有的C=C和C=O基团的信号，证明交联反应成功；SEM扫描电镜和TEM透射电镜表明聚合物为典型的球形颗粒结构2、氯苯吸附实验研究了吸附速率、吸附容量和pH值等因素对β-环糊精交联聚合物吸附氯苯的影响实验结果表明，β-环糊精交联聚合物吸附氯苯的吸附速率较快，在20分钟内即可达到平衡；吸附容量随着时间的增加而增加，并在60分钟内趋于平稳；pH值的变化对吸附性能的影响较小，但在较酸或较碱的条件下对吸附性能有所下降。
四、结论本研究制备的β-环糊精交联聚合物具有良好的吸附性能，可以快速吸附氯苯，并在较长时间内保持稳定的吸附容量pH值的变化对其吸附性能影响较小，但应控制在中性或近中性的范围内该研究为β-环糊精及其衍生物在VOCs吸附材料中的应用提供了新思路参考文献：[1] 李平, 侯项军, 王红娟等. β-环糊精的制备及应用研究进展[J]. 化学进展, 2018, 30(8): 1235-1247.[2] 郑学道, 李林, 王红娟等. β-环糊精修饰材料的制备及应用研究进展[J]. 化学进展, 2019, 31(8): 1175-1184.[3] Lian F, Sun T, Liu Y, et al. Preparation and characterization of β-cyclodextrin crosslinked polymer and its ability to remove benzene[J]. Carbohydrate Polymers, 2015, 131: 97-103.此外，本研究中采用的交联剂亚甲基二丙烯酸酐可将β-环糊精与单体交联，形成具有高度孔隙性和交联性的网络结构。
该结构使得聚合物具有大量的有效吸附位点和空隙，从而增强了其吸附性能此外，选择甲基丙烯酸甲酯和乙烯基苯基丙烯酸酯作为单体，不仅保证了聚合物的亲水性和亲油性，还增强了聚合物与氯苯之间的相互作用力，提高了吸附率和吸附容量需要注意的是，在实际应用中，β-环糊精交联聚合物可能遇到吸附饱和、再生等问题因此，对于聚合物的再生和重复利用也需要进行研究，以提高其实用价值同时，需要进一步研究对其他VOCs的吸附性能，以探索其在环境治理和废气净化等领域的应用潜力总之，本研究中制备的β-环糊精交联聚合物具有良好的吸附性能，并为β-环糊精及其衍生物在VOCs吸附材料中的应用提供了新思路该研究可为环境治理和废气净化等领域提供具有潜在应用价值的材料此外，研究人员还发现该聚合物在水中的稳定性较好，能够保持其吸附性能，这对于实际应用中的处理水体中的VOCs也具有重要意义同时，该聚合物具有较好的选择性，其能够选择性地吸附氯化物苯而不对其他物质发生作用此外，研究人员对该聚合物的吸附机理进行了探究他们发现，聚合物与氯苯的吸附过程遵循Langmuir等温吸附模型，且吸附过程是化学吸附为主这为进一步优化材料性能、提高吸附效率提供了理论基础。
最后，值得注意的是，该研究中所使用的β-环糊精可以通过生物合成方法得到，并且其衍生物数量庞大，具有独特的空间结构和分子识别能力因此，将该聚合物与其他衍生物组合使用，可能会获得更好的吸附性能和选择性，同时还有助于推动β-环糊精及其衍生物在环境治理和废气净化等领域的应用β-环糊精交联聚合物在化学品分离、环境治理、医药制药等领域具有广泛的应用前景例如，在医药制药领域，β-环糊精交联聚合物可以作为一种药物载体，用于药物缓释、控释等方面的研究在化学品分离领域，由于β-环糊精具有独特的分子识别能力和空间结构，因此交联聚合物可以用于分离和提纯化学品，如分离和回收植物提取物、香料和防腐剂等此外，β-环糊精交联聚合物还可以用于废气净化和环境治理目前，大气污染已成为全球环境污染的重要问题之一，特别是VOCs的排放，对大气环境造成了严重的污染和危害因此，研究和开发高效、低成本的VOCs处理技术具有重要意义在这方面，β-环糊精交联聚合物作为一种新型的吸附材料，可以用于VOCs的捕捉和去除，具有广阔的应用前景总之，β-环糊精交联聚合物作为一种新型的吸附材料，具有巨大的应用潜力和开发前景，未来值得继续深入研究除了氯苯外，还需要对其他污染物的吸附性能进行研究，以满足不同应用领域对材料的需求。
此外，需要进一步提高聚合物的稳定性和再生性，以实现其在实际应用中的高效、可持续性和经济性此外，β-环糊精交联聚合物还可应用于食品、烟草、化妆品等领域在食品行业，β-环糊精交联聚合物可以用于提取和分离食品中的活性成分，如色素、香精和防腐剂等在烟草领域，β-环糊精交联聚合物可作为一种新型的滤嘴材料，用于过滤尼古丁和致癌物质在化妆品领域，β-环糊精交联聚合物可以用于提取和分离化妆品中的天然成分和香料，以及作为一种控释剂，延长化妆品使用时间除了上述应用领域，β-环糊精交联聚合物还可应用于储能、催化、传感等方面例如，β-环糊精交联聚合物可以用于锂离子电池、超级电容器等储能设备中，以提高其能量密度和循环寿命在催化领域，β-环糊精交联聚合物可以作为一种新型的催化剂载体，用于催化苯乙烯氢化、环烷基化和磺化等反应在传感领域，β-环糊精交联聚合物可用于制备光纤传感器、化学传感器等，用于检测环境中的有害物质和化学分子总之，β-环糊精交联聚合物具有广泛的应用前景和开发潜力，在不同领域具有重要的应用价值未来，需要进一步深入研究和开发这种聚合物的性能和应用，以实现其在实际应用中的高效、可持续性和经济性。