一种兼有离子结构和疏水缔合结构的CPAM的研究

发布时间：2023-04-07 22:33

　　阳离子聚丙烯酰胺是一种应用广泛的水溶性高分子絮凝剂，具有用量少、产生污泥量少、处理成本低以及适用的pH值范围宽等优点。而疏水缔合聚丙烯酰胺由于引入了疏水单体，使其水溶液具有独特的流体力学性质。疏水缔合聚丙烯酰胺中的疏水基团相互作用使大分子链发生分子间和分子内的缔合，形成可逆的三维物理交联网状结构，能够增强聚合物与水中小分子的相互作用，提高其絮凝能力。 论文采用丙烯酰胺(AM)单体和具有两亲结构的丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DBC)单体在紫外光引发下进行聚合反应，在此基础上合成兼具离子基团和疏水基团的阳离子疏水缔合聚丙烯酰胺絮凝剂P(AM-DBC)，研究了总单体质量分数、单体摩尔配比、引发剂用量、脲素用量、反应体系的pH值以及紫外光照时间等因素对合成的疏水缔合阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DBC)性能的影响。对合成产品进行了结构表征，并对其溶液性质和絮凝性能进行了研究。 通过单因素实验研究，确定并得到P(AM-DBC)的优化合成条件为：总单体质量分数为40%，单体配比为9:1，引发剂用量为0.03wt%，脲素用量为1wt%，反应体系的pH值为4，紫外光照时间为60min，在此条件下合成的疏...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 絮凝剂概述
        1.2.1 无机絮凝剂
        1.2.2 有机絮凝剂
        1.2.3 微生物絮凝剂
        1.2.4 复合絮凝剂
    1.3 疏水缔合聚丙烯酰胺
        1.3.1 疏水缔合聚丙烯酰胺简介
        1.3.2 疏水缔合聚丙烯酰胺的合成方法
        1.3.3 疏水缔合聚丙烯酰胺的应用前景
    1.4 表面活性单体
        1.4.1 表面活性单体简介
        1.4.2 表面活性单体用于制备 HAPAM
    1.5 课题意义及主要研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究目的和内容
2 P(AM-DBC)的合成
    2.1 实验药品与仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 P(AM-DBC)的合成方法
        2.2.2 P(AM-DBC)固含量的测定方法
        2.2.3 P(AM-DBC)相对分子质量的测定方法
        2.2.4 P(AM-DBC)阳离子度的测定方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单体摩尔配比对聚合反应的影响
        2.3.2 总单体质量分数对聚合反应的影响
        2.3.3 引发剂用量对聚合反应的影响
        2.3.4 脲素用量对聚合反应的影响
        2.3.5 反应体系的 pH 值对聚合反应的影响
        2.3.6 紫外光照时间对聚合反应的影响
    2.4 本章小结
3 P(AM-DBC)的结构表征及其溶液性质的研究
    3.1 P(AM-DBC)的结构表征
        3.1.1 P(AM-DBC)的预处理
        3.1.2 红外光谱分析
        3.1.3 核磁共振图谱分析
    3.2 P(AM-DBC)的溶液性质
        3.2.1 实验材料和仪器
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 结果与讨论
    3.3 本章小结
4 P(AM-DBC)对污泥脱水的实验研究
    4.1 实验材料和仪器
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 污泥脱水实验方法
        4.2.2 污泥含水率测定方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 阳离子度对污泥脱水效果的影响
        4.3.2 相对分子质量对污泥脱水效果的影响
        4.3.3 投加量对污泥脱水效果的影响
        4.3.4 两种絮凝剂对污泥脱水效果的对比试验
    4.4 本章小结
5 P(AM-DBC)对染料废水的脱色研究
    5.1 实验材料和仪器
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验仪器
    5.2 实验方法
        5.2.1 絮凝脱色实验方法
        5.2.2 染料废水脱色率的计算
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 染料废水初始浓度对絮凝脱色的影响
        5.3.2 不同 DBC 含量对絮凝脱色的影响
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录



本文编号：3785457