合成硫代氨基淀粉黄原酸盐及对Cu(Ⅱ)吸附实验研究

以淀粉和原乙酸三甲酯进行缩醛反应生成淀粉-4-、6环酯(CSPH),在氨水中进行交联、与丙烯酰胺接枝共聚、磺化合成出以氮为中心新型结构的硫代氨基淀粉黄原酸盐(DSX),采用红外光谱(FT-IR)和元素分析仪对DSX进行分析。DSX具有性能较好的硫代氨基基团用于吸附废水中Cu(Ⅱ),考察吸附时间、离子浓度、温度对吸附平衡的热力学及动力学的影响。实验证明,DSX已成功合成,接枝率为45%,DSX对Cu(Ⅱ)吸附符合Langmu ir等温方程和准一级动力学方程,其活化能Ea为21.84 kJ/mol,ΔH为8.116 kJ/mol。     

黄原胶辐射接枝共聚物对Cd~(2+)的吸附研究

利用60Co-γ为辐射源,在氮气保护下对黄原胶(XG)和丙烯酰胺(AM)进行共辐射,制备黄原胶/丙烯酰胺接枝共聚物(XG-g-AM)。研究了XG-g-AM对Cd2+的吸附行为,利用红外光谱(IR)、热重分析(TGA)、X射线衍射仪(XRD)对接枝共聚物及吸附产物进行表征。结果表明:XG-g-AM对Cd2+离子吸附等温线符合Freund lich等温方程,吸附Cd2+使XG-g-AM结晶结构被进一步破坏,结晶度下降。25℃下,Cd2+浓度20 mmol/L时,吸附时间100 m in,平衡吸附量为0.835mmol/g。     

阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂PAD的合成及优化

为了提高阳离子絮凝剂的絮凝性能,选用阳离子疏水表面活性单体DBC和亲水单体AM,以EDTA-2Na为络合剂,以AIBN和APS-NaHSO3为复合引发剂,采用水溶液聚合法制得一种新型阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂P(AM-DBC)(PAD)。此方法具有工艺操作简单、无需添加其他模板和表面活性剂、产物的相对分子质量高和转化率高等优势。单因素实验结果表明,当总单体质量分数为40%、单体摩尔比n(AM)∶n(DBC)=7∶3、pH=4.0、反应温度为60℃、EDTA-2Na的浓度为0.5%时,产物PAD的特性黏数为1 018.7 mL·g~(-1),转化率可达97.2%。采用响应曲面法的Box-Behnken模型对实验参数进行了优化,根据预测出的实验参数,修正后进行了平行实验。当总单体质量分数为42%、EDTA-2Na的浓度为0.56%、pH=4、反应温度为60℃时,合成的PAD的特性黏数为1 027.1 mL·g~(-1),预测值与实验值的误差仅为0.497%,可以较好地吻合,从而得到PAD的最优制备方法。制备的PAD性能优良,为工业化生产提供了依据,可以广泛应用于含油废水的处理。     

基于响应面法的重金属螯合剂前体物合成条件优化研究

以小分子的乙二胺与环氧氯丙烷为原料,以黏度为考察对象,对高分子重金属螯合剂的前体物合成条件进行优化。采用单因素实验确定黏度的主要影响因素,然后采用响应面法对制备条件进行优化。结果表明:(1)拟合的模型回归项显著而失拟项不显著,拟合性良好。(2)最佳制备条件为环氧氯丙烷和乙二胺摩尔比1.1、反应温度82.8℃、反应时间9.2h、NaOH和乙二胺摩尔比1.2。(3)产物傅立叶红外光谱表明,特征官能团的存在证明了前体物的生成。(4)利用前体物进一步合成了螯合剂,该螯合剂的Pb去除和稳定效果明显优于市售螯合剂。     

串地龙废渣重金属脱除剂的研制

八○年曾引进美国“不溶性淀粉黄原酸酯重金属脱除剂”专利,进行多次合成和脱除实验,并对其有关机理、结构进行分析,主要指标达到或接近美国专利介绍情况。 不溶性淀粉黄原酸酯是以淀粉为主要原料,其用量约占产品总量85％,如果不回收重金属,淀粉不能再利用。鉴于环境污染情况,重金属废水含多种重金属离子,且贵重金属含量极低,儿乎无回收价值,故不宜采用。     

高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成

以丙烯酰胺与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,在复合引发剂的作用下,选择水溶液共聚法合成高分子量与高纯度阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)。实验表明,有机偶氮引发剂A用量0.5‰、氧化还原引发剂用量0.45‰、还原剂与氧化剂摩尔比2∶1、反应体系pH为4与反应时间5 h条件下,CPAM分子量为1 042万,且溶解性好。通过对聚合物残单含量影响因素添加剂用量、反应时间的研究,结果表明,添加剂EDTA和增溶剂D对残留AM含量影响小,而苯甲酸钠对聚合物残留AM的含量影响显著;延长反应时间至7 h,残单含量可降低至0.27%,CPAM的纯度高。通过与国内外3种同类型产品进行对比,结果表明,自制产品的分子量明显高于其他产品,且残单含量比国内产品降低了50%～75%。     

高分子重金属絮凝剂CSAX处理铅锌废水

合成了高分子重金属絮凝剂交联淀粉聚丙烯酰胺黄原酸酯(CSAX),研究了该絮凝剂处理铅锌废水的效能,考察了各因素对CSAX捕集Pb~(2+)和Zn~(2+)效果的影响,并将其应用于实际铅锌冶炼废水的处理以进行验证。结果表明,CSAX对Pb~(2+)和Zn~(2+)的捕集效率较高,Pb~(2+)去除率达95%以上,Zn~(2+)去除率可达90%。p H值对CSAX去除Pb~(2+)(Zn~(2+))有一定的影响,在p H7的范围内,p H值越高,去除率越高;腐殖酸以及致浊物质能促进Pb~(2+)(Zn~(2+))的去除;EDTA明显抑制对Pb~(2+)(Zn~(2+))的去除;相比之下,碱金属、碱土金属以及部分配位能力弱的阴离子对Pb~(2+)和Zn~(2+)的去除率影响不大。     

新型水滑石接枝污泥处理乳剂的合成与应用

以去除碳酸根后的镁铝水滑石正电胶团簇(LDHEPCL)作骨架,合成新型水滑石接枝污泥处理乳剂.用硫酸铈作引发剂,通过程序升温,实现了油包水多面液胞(W/O PHC)中丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与去除碳酸根后的LDHEPcL接枝聚合,制得污泥处理乳剂--LDHEPCL-PAM-PDMDAAC共聚物乳剂.聚合升温速度为2.5℃/min,最高温度为(985±1)℃.各配料最佳摩尔比为LDHEPCL:AM:DMDAAC=0.15:0.57:0.28.与目前最好的污泥处理乳剂FLOPAMR EMZ35及STCPA EM6040相比,LDHEPCL-PAM-PDMDAAC共聚物乳剂具有絮团致密、絮层高度低、与聚合铝(PAC)及羧甲基壳聚糖(CMC)配伍较好等优点.     

有机-无机杂化絮凝剂PAM-PAFC的合成与表征

采用过硫酸铵((NH_4)_2S_2O_8)-亚硫酸氢钠(Na HSO_3)复合引发体系引发丙烯酰胺(AM)单体聚合,合成了一种新型有机-无机杂化絮凝剂聚丙烯酰胺-聚合氯化铝铁(PAM-PAFC)。以产物的特性黏度(η)为依据,逐个探讨了聚合时间、聚合温度、引发剂质量分数和单体质量分数对特性黏度的影响。结果表明,在聚合时间为4 h、聚合温度为50℃、引发剂质量分数为0.5%以及单体质量分数为20%的时候,产物的特性黏度达到最大值513.78 m L·g~(-1),此条件即为杂化絮凝剂PAM-PAFC的最佳合成条件。电导率分析、红外光谱分析以及差热-热重分析都表明PAM-PAFC链端的—SO_4~(2-)与带正电荷的羟基铁、羟基铝粒子以离子键的形式相连接。扫描电镜分析表明杂化絮凝剂PAM-PAFC有着明显的空间网状结构。对高岭土-腐殖酸模拟水样的絮凝效果研究表明,达到相同的剩余浊度的条件下,需要投加的杂化絮凝剂PAM-PAFC的量远远低于复配絮凝剂PAM-PAFC。     

不溶性淀粉黄原酸酯处理重金属废水

在碱性介质中,淀粉分子用环氧氯丙烷交联成更大的分子,交联后的产物称交联淀粉。其性质稳定,不溶,不熔,不糊化。再将交联淀粉黄原酸化,则得不溶性交联淀粉黄原酸酯(下称ISX)。因其制备简单,用它处理废水中的重金属离子去除率高,操作