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木薯淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂合成方法的比较研究

2021-04-06郭雅妮刘梦雅穆林聪

西安工程大学学报 2021年1期

杨 卓,郭雅妮,刘梦雅,穆林聪

(西安工程大学 环境与化学工程学院,陕西 西安 710048)

0 引 言

淀粉是天然生成的高分子碳水化合物,对其进行改性即可得到具备独特性能的改性淀粉[1-2]。目前,很多国家已经将改性淀粉运用到工业废水的处理中[3-5],如食品、医药、农业、造纸等工农业领域[6-7]。近年来,我国对于淀粉絮凝剂的研究取得了一定的进展[8-9]。

通过接枝共聚、醚化等手段对淀粉分子链中的活性羟基进行改性,获得絮凝效果优良的淀粉絮凝剂[10-11]。丙烯酰胺-淀粉接枝共聚物是淀粉分子与丙烯酰胺支链聚合形成的,该絮凝剂在水中充分溶胀,增大了絮凝空间[12-13],具有良好的絮凝能力、较强的适应力及稳定性[14-15]。通过吸附架桥作用,吸附多种物质,形成氢键或物理交联状态,使被絮凝物质沉淀下来[16-17]。刘军海等以高锰酸钾为引发剂,通过接枝共聚反应,在淀粉分子骨架上接入了PAM制得的S-g-PAM,对印染废水的色度去除率高达96.5%,絮凝性能和经济效益高于同类型絮凝剂[18];杨小玲等以过硫酸铵为引发剂,采用反相乳液法制备St-g-PAM,其单体转化率为90.56%,接枝率为38.22%[19];曹文仲等以过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法制备St-g-PAM,其单体转化率为97%,接枝率为71%[20];郑典模等以过硫酸铵为引发剂,采用反相乳液法制备St-g-PAM,单体转化率为92.06%,接枝率为54.06%[21]。

本文选择木薯淀粉和丙烯酰胺单体为原料,采用水溶液聚合法和反相乳液法制备淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂,并从制备过程的影响因素、红外光谱和扫描电镜的结构表征、热稳定性测试和模拟废水絮凝实验等方面比较2种方法的优劣。……

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