1. 研究目的与意义
纤维素是世界上最丰富的可再生资源，价格低廉，具有无毒、可降解、良好的生物相容性等优点，接枝共聚改性保持了纤维素本身固有的优良特性，又通过引入聚合物侧链使其具有新的特性，如耐磨性、黏附性、阻燃性、抗水抗油性、尺寸稳定性、耐酸耐腐蚀性和抗微生物降解等。原子转移自由基聚合(ATRP) 是一种研究广泛、适用性强的活性/可控自由基聚合方法，通过 ATRP在纤维素表面进行接枝共聚，可合成指定分子结构、相对分子质量可控、窄相对分子质量分布的聚合物。
2. 国内外研究现状分析
国外研究状况：1、2011 年，wei 等通过 atrp法接枝改性再生纤维素膜用于吸附水中的硼，首先在引发剂bibb固着的纤维素膜表面接枝 gma，cu br/bpy 催化，溶剂为 n，n-二甲基甲酰胺/水; 然后用 n-甲基葡糖胺与 pgma 侧链上的环氧基团发生开环反应制备得到具有多羟基的功能高分子侧链。改性后的纤维素膜对水中硼的吸附能力大大加强，中性条件下，最佳吸附量 0． 75 mmol/g，可用于海水淡化工艺中硼的去除。
2、2011 年zheng 等用 atrp法分别制备了氨基改性的棉纤维和羧基盐( 丙烯酸钠，aa-na) 改性的棉纤维，并比较了两者对水中 cu2 和 pb2 的吸附能力。首先以吡啶为催化剂，二氯甲烷为溶剂，用bibb 与棉纤维在室温下反应 24h 制备大分子引发剂。然后以 cu br/cu br2/ hmteta( 1，1，4，7，10，10-六甲基三乙烯四胺) 为催化体系，在bibb 固着的棉纤维表面接枝 gma，并用乙二胺与 pgma 侧链发生开环反应制备得到氨基改性的棉纤维。aa-na 的接枝聚合以 cu br/cu br2/ pmdeta 为 催化体系，在 30 ℃ 下引发。研究通过两种接枝产物对铜离子的静态吸附实验，考察了吸附时间、溶液 p h 值、吸附温度和铜离子初始浓度对吸附容量的影响。实验最佳吸附条件为：吸附温度 30℃、p h值为 4，吸附平衡时间分别为 7 h 和 5 h，此时两种接枝产物的最大吸附量分别可达到 66 mg/g 和 124 mg/g。这两种吸附行为均符合 langmuir 准二级动力学模型，并且吸附剂具有很好的再生性能。p( aa-na) 改性棉纤维对水中 cu2 和 pb2 的最大吸附容量分别为 2． 45( cu) 和 2． 44mmol/g( pb) ，高于一般的天然吸附剂。
国内研究状况：1、2000年王格慧,宋湛谦用棉纤维经碱化、环氧化、烯胺化,制得了三种多胺型系列离子螯合棉纤维, 并考察了其对金属铜离子的吸附与解吸行为。采用静态法:称取0.500 g配体加入100 ml已知浓度的硫酸铜水溶液,室温下静置一夜,过滤,滤液用电导率法测定其中剩余cu2 浓度,计算吸附量,解吸后的解吸液中cu2 浓度用原子吸收光谱法测定。该类螯合剂具有制法简便、成本低廉、可抄成纸张使用,对金属离子具有广谱性吸附、吸附与解吸速率快、重复使用性能好的特点,是一种优良的离子交换剂。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：1、制备大分子引发剂2、不同工艺条件下用atrp法接枝共聚聚丙烯酸钠单体3、详细探讨接枝改性的工艺条件（单体用量、接枝反应时间、反应温度）对产品吸附性能的影响；4、纤维素吸附材料吸附的热力学和动力学探讨。
研究计划：
1.选题、下达任务书（2017年1月11日前完成）；
4. 研究创新点
保持了纤维素本身固有的优良特性，又通过ATRP法接枝共聚引入聚合物侧链使其具有新的特性，通过接枝产物对金属离子的吸附性能测定得到最优工艺条件，得到吸附性能较优的吸附产品。
