基于绿色化学理念的自由基聚合制备聚丙烯酸实验新探索

摘要

自由基聚合制备聚丙烯酸实验是高分子化学实验课程中重要且经典的教学内容，其单体易得、反应条件温和，作为掌握自由基聚合反应和多孔吸附材料制备的代表性实验，多个高等院校均有开设。但现有教材中聚丙烯酸的制备实验存在反应体系易凝胶化、产生废液多，流程耗时30.5–33 h，无法在一个教学段内完成，表征过程较繁复等问题。为此，本改进实验采用天然且廉价易得的海藻酸钠作为增稠剂，稳定反应体系粘度，防止因局部粘度剧增引起的反应体系凝胶化；采用同样天然且廉价易得的多孔硅藻土作填充剂，与自由基聚合反应制得的聚丙烯酸溶液共沉淀制备多孔树脂，大幅减少有机溶剂的使用和消耗。此外，本改进实验紧跟学术前沿，引入智能手机识别-比色分析法表征产物的吸附性能，表征手段快速便捷。新的致孔方式和表征手段使实验时长缩减至5 h内，保证了教学的连贯性，同时保留原实验特色，使得该实验更具有教学意义，有利于激发学生对本实验课程的学习兴趣。

关键词

自由基聚合 / 聚丙烯酸 / 绿色化学 / 实验时长 / 智能手机识别-比色分析法

基金资助

广东省高等教育教学改革项目; 广东省研究生教育创新计划项目; 中山大学本科教学质量工程项目