学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

阳离子型聚丙烯酰胺类絮凝剂的合成及性能研究

作　者: 曹建苹
导　师: 张胜
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺玉米淀粉水溶液聚合接枝共聚
分类号: X703.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 87次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

絮凝法是废水处理中简单经济、应用广泛的方法,絮凝效果的好坏取决于絮凝剂的种类及性质。由于废水中的悬浮物表面带负电荷的微粒居多,所以阳离子型的丙烯酰胺絮凝剂成为研究的重点。对阳离子型丙烯酰胺絮凝剂进行改性,可以降低成本、减少环境污染。本文在分析总结已有絮凝剂的基础上以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、玉米淀粉为原料,采用复合引发剂,通过水溶液聚合法制备了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)及淀粉接枝阳离子聚丙烯酰胺(St-g-CPAM)两种絮凝剂。系统分析了引发剂种类及用量、反应温度、反应时间、单体质量分数及配比等对产物分子量、转化率、接枝率等方面的影响；通过浊度去除率表征了絮凝剂的絮凝效果；采用热重分析(TG)、红外光谱(IR)和电子扫描显微镜(SEM)对产物的热行为和微观结构进行了表征。通过实验得到了阳离子丙烯酰胺的最佳聚合条件：聚合温度55℃,甲醛次硫酸氢钠与过硫酸铵(质量比为4：3)总质量分数0.0125%,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)的质量分数0.0125%,单体质量分数35%,阳离子单体质量分数35%；在最佳工艺条件下,所得阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的分子量为2.5×106。淀粉接枝阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的最佳工艺条件为：反应温度60℃,硝酸铈铵质量分数0.5%,V-50质量分数为0.0125%,AM和DMDAAC(质量比为7：3)的总单体质量分数20%;在最佳工艺条件下制得的淀粉接枝丙烯酰胺阳离子共聚物,其单体转化率为46.7%,接枝率为92.5%,接枝效率为99.7%。两种絮凝剂都具有良好的絮凝效果。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-15
第一章绪论  15-29
  1.1 本课题相关领域的历史、现状和前沿发展情况  15-28
    1.1.1 絮凝剂的发展历史  15-17
    1.1.2 聚丙烯酰胺类絮凝剂的合成方法  17-19
    1.1.3 淀粉概述  19-21
    1.1.4 絮凝机理  21-23
    1.1.5 引发剂的研究现状  23-24
    1.1.6 影响产品性能的因素  24-26
    1.1.7 聚丙烯酰胺及淀粉接枝聚丙烯酰胺絮凝剂的研究进展  26-28
  1.2 本课题的研究目的和研究内容  28-29
第二章实验部分  29-33
  2.1 实验材料  29-30
    2.1.1 实验原料  29
    2.1.2 实验仪器设备及用具  29-30
  2.2 实验方法  30-33
    2.2.1 分子量  30-31
    2.2.2 CPAM的单体转化率  31
    2.2.3 St-g-CPAM的单体转化率、接枝率、接枝效率  31-32
    2.2.4 絮凝效果  32
    2.2.5 傅里叶红外光谱(FT-IR)  32
    2.2.6 热重分析(TG)  32
    2.2.7 扫描电子显微镜  32-33
第三章阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的合成与表征  33-51
  3.1 前言  33-34
  3.2 试样制备  34-35
  3.3 反应条件对CPAM单体转化率及分子量的影响  35-43
    3.3.1 温度  35-37
    3.3.2 保温时间  37-38
    3.3.3 氧化还原引发剂用量及配比  38-40
    3.3.4 阳离子单体的质量分数  40-42
    3.3.5 总单体质量分数  42-43
  3.4 反应条件对聚合物絮凝效果的影响  43-49
    3.4.1 反应温度  43-44
    3.4.2 保温时间  44-45
    3.4.3 氧化还原引发剂用量及配比  45-47
    3.4.4 总单体质量分数  47-48
    3.4.5 阳离子单体质量分数  48-49
  3.5 CPAM的红外光谱图  49
  3.6 CPAM及AM的热重分析  49-50
  3.7 本章小结  50-51
第四章淀粉接枝阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及表征  51-65
  4.1 引言  51
  4.2 试样制备  51-52
  4.3 反应条件对St-g-CPAM接枝反应的影响  52-56
    4.3.1 引发剂种类  52-53
    4.3.2 引发剂用量  53-54
    4.3.3 反应温度  54-55
    4.3.4 单体质量分数  55-56
    4.3.5 单体配比  56
  4.4 St-g-CPAM的红外光谱分析  56-58
  4.5 淀粉、CPAM和St-g-CPAM的热重分析  58
  4.6 AM、淀粉St-g-CPAM的扫描电镜图  58-59
  4.7 反应条件对聚合物絮凝效果的影响  59-63
    4.7.1 引发剂种类  59-60
    4.7.2 引发剂用量  60
    4.7.3 反应温度  60-61
    4.7.4 总单体质量分数  61-62
    4.7.5 单体配比  62-63
  4.8 本章小结  63-65
第五章结论  65-67
参考文献  67-71
致谢  71-73
研究成果及发表的学术论文  73-75
作者和导师简介  75-76
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  76-77

阳离子型聚丙烯酰胺类絮凝剂的合成及性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文