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：目前《高分子化学实验》本科课程中，自由基聚合制备聚丙烯酸实验存在产物难降解、废弃大量有机溶剂、耗时过长和表征困难等缺点，不符合绿色化学发展趋势。本改进实验以丙烯酸为单体，使用海藻酸钠作为交联剂前体在水相中进行自由基聚合反应，反应结束后，以天然、多孔且在我国境内储量丰富的生物矿物——硅藻土为致孔剂，采用氯化钙溶液可逆地交联产物，融汇了课堂思政元素，契合了绿色化学的发展需要。此外，本改进实验创新性地引入了智能手机识别-比色分析法表征产物的吸附性能。新的致孔方式和表征手段使实验时长从原实验冗长的30.5-33小时缩减至5小时，大幅提升课堂效率。本改进实验有助于加深学生从绿色化学的视角对自由基聚合这一重要反应的理解，激发学生对本实验课程的学习兴趣。同时，从装置搭建、实验操作和数据处理等多个维度对学生的实验综合完成度进行评分。