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在现代生活中,塑料制品无处不在,从日常用品到工业材料,它们为人们的生活带来了极大的便利。然而,这些塑料制品在自然环境中逐渐分解,产生了微塑料(Microplastics,MPs)—— 粒径小于 5 毫米的塑料颗粒,成为了全球关注的新兴污染物。如今,微塑料的身影几乎遍布地球的每一个角落,从广袤的海洋到深邃的海底,从大气到土壤,甚至在生物体内也频频被发现。
大量研究证实,人类通过多种途径接触微塑料,如饮食摄入、呼吸吸入以及皮肤接触等,微塑料已在人体的多种组织和器官中被检测到,这引发了人们对其潜在健康风险的担忧。但令人疑惑的是,此前一直没有研究关注微塑料是否会进入人眼房水(aqueous humor)。人眼作为人体重要的感觉器官,其房水对于维持眼部生理平衡起着关键作用,它不仅为眼内组织提供营养,还参与调节眼压。而且,眼睛与外界环境直接接触,接触镜片等物品可能会引入微塑料,这使得微塑料进入房水的可能性增加,所以研究房水中是否存在微塑料显得尤为重要。
目前乙烯基类单体接枝共聚改性淀粉的制备及应用研究已形成并具备一定规模,由于其原料易得且可再生,生物降解性利于环境保护,具有比单一改性产品更的使用性能而倍受青睐。但目前还存在很多问题,如接枝率和接枝效率不高、反应程序复杂、生产工艺落后等,导致其广泛应用受到限制。因此笔者认为根据生产和发展需要可从以下2个方面进行研究。一方面,不断将更多功能基团引入到乙烯基类单体接枝共聚改性淀粉中,有效提高其接枝率和接枝效率,赋予乙烯基类单体接枝共聚改性淀粉更的性能。另一方面,将现代新型技术引入到接枝共聚改性淀粉的研究中,例如通过纳米技术制备淀粉基无机纳米复合材料,开发复合材料的新性能,从而扩大改性淀粉的应用范围。
接枝方法可以按单体聚合方式的不同、引发机理的不同来分类。按单体聚合方式的不同可分为自由基聚合接枝、缩合聚合接枝、离子型接枝。2 纳米SiO2接枝改性的研究
2.1 自由基聚合接枝
纳米SiO2的自由基引发接枝聚合是研究较多、较深入, 技术路线和工艺条件比较成熟的方法, 并按引发机理的不同可以有其他更细致的分类。例如容敏智等[8]采用自由基聚合的接枝方法分别制备了纳米SiO2与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯单体接枝物。
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3 吸附材料近年来炭材料作为选择性吸附材料,常涉及到印迹技术。分子印迹技术的基本原理为模板分子和功能单体先通过共价键或非共价键作用结合,形成主客体配合物;然后加入交联剂使主客体配合物与交联剂发生自由基共聚,从而得到在模板分子周围形成高度交联的刚性聚合物;用适当的溶剂将聚合物中模板分子洗脱。所得的聚合物具有对模板分子在功能基团、分子尺寸、空间结构具有记忆功能的结合位点,可以根据预定的选择性和高度识别性能进行分子识别。分子印迹技术是制备对某一特定的目标分子(也称模板分子)具有特异的预定选择聚合物的一项技术。Yang[15]等以二苯并噻吩为模板分子、甲基丙烯酸为单体、氯仿为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、对炭微球表面进行修饰,获得具有二苯并噻吩为模板分子识别与选择性吸附功能的表面分子印迹材料,有望用于油品的深度脱硫。
6 造纸工业中的应用在造纸工业中,许多中小纸厂均采用草类纤维或其它纤维作原料,为了提高产品质量和增加产量,常采用各类化学补强剂,而淀粉接枝聚丙烯酰胺具有淀粉和聚丙烯酰胺的双重特性,不仅起到了助留、助滤的作用,提高了纸的强度,而且还降低了成本,增加了经济效益,是一种优良的造纸助剂。
白雯锐等[34]以低取代度的阳离子淀粉为原料,硝酸铈铵为引发剂,制备了低取代度阳离子淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物,并用于纸张增强,应用结果表明:当低取代度阳离子淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的用量为1.0%时,对纸张的增强效果好,可使纸张抗张指数增加23.0%,撕裂指数增加12.7%,耐破指数增加63.7%,耐折度增加115.1%。张光华等[35]利用无皂乳液聚合技术,通过阳离子淀粉和苯乙烯、丙烯酸丁酯等乙烯基类单体进行接枝共聚反应,制备了一种淀粉接枝聚合物乳液,并对其表面施胶性能进行了研究,结果表明:当m(淀粉接枝乳液)∶m(氧化淀粉)=3∶100、w(硫酸铝)=0.4%和施胶液pH=4时,其应用效果好且;淀粉接枝乳液的施胶性能优于氧化淀粉和接枝单体共聚物。