新型反相乳液法制备类活性炭淀粉及其吸附性能研究

发布时间：2017-10-12 16:00

  本文关键词：新型反相乳液法制备类活性炭淀粉及其吸附性能研究

  更多相关文章： 马铃薯淀粉 类活性炭淀粉 亚甲基蓝 吸附性能

【摘要】：以马铃薯淀粉(PS)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,将K2S2O8和NaHSO3作为引发体系中的氧化剂和还原剂,并以微波加热代替传统水浴,用特殊的反相乳液法制备一种新型的多孔马铃薯淀粉,由于其形态与活性炭相似,因此称其为类活性炭淀粉(activated carbon-like starch),简称ACLS。并以亚甲基蓝(MB)作为吸附对象,以多孔淀粉的吸附量为因变量,以微波辐射功率、环己烷体积、分散剂质量、搅拌转速以及交联剂质量为单因素及正交试验的影响因素,探究以上五因素对吸附量的影响。实验结果表明,多孔马铃薯淀粉的吸附量随着波辐射功率、环己烷体积、分散剂质量、搅拌转速以及交联剂质量的变化为先增大后减小,其中分散剂质量,环己烷体积与微波辐射功率的变化对多孔马铃薯淀粉的吸附量影响较大,最佳工艺参数为：分散剂质量为1.1g,搅拌转速为2000rad/min,交联剂质量为0.6g,微波功率为240W,环己烷体积为250mL采用扫描电子显微镜(SEM),傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR), X射线衍射仪(XRD),比表面积分析仪(BET),光电子能谱分析仪(XPS)等对天然马铃薯淀粉和类活性炭淀粉的形貌与性能进行表征,探究了交联前后的结构差异。实验结果表明：与一般反相乳液法制备的多孔淀粉相比,交联反应不仅仅发生在乳胶粒的表面,还发生在乳胶粒之间而形成了新的大颗粒：反应后出现了新的酰胺基,原有的结晶区被破坏,证明了分子链之间发生了交联,光滑的原淀粉在交联后出现了以介孔为主的孔；将得到的淀粉分别研磨为60目,100目和200目分别进行吸附动力学和热力学实验,吸附过程更为符合Langmuir等温吸附方程,200目淀粉在温度为298K时最大吸附量为188.679 mg/g,并且都契合准二阶动力学方程,表明吸附是化学吸附而并非分子扩散。
【关键词】：马铃薯淀粉 类活性炭淀粉 亚甲基蓝 吸附性能
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O647.33
【目录】：

• 学位论文的主要创新点3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 文献综述8-24
• 前言8-9
• 1.1 淀粉的结构和性质9-12
• 1.1.1 淀粉的结构9-11
• 1.1.2 淀粉的性质11-12
• 1.2 马铃薯淀粉12-14
• 1.2.1 马铃薯淀粉的特性12-13
• 1.2.2 马铃薯淀粉的应用13
• 1.2.3 马铃薯的国内外研究现状13-14
• 1.3 多孔淀粉14-22
• 1.3.1 多孔淀粉制备方法的研究现状15-20
• 1.3.2 多孔淀粉的应用20-21
• 1.3.3 多孔淀粉的前景展望21-22
• 1.4 论文的意义和研究内容22-24
• 第二章 类活性炭淀粉的制备24-32
• 2.1 引言24-26
• 2.2 实验仪器、材料与试剂26-27
• 2.2.1 实验仪器26
• 2.2.2 材料与试剂26-27
• 2.3 ACLS的制备27-28
• 2.3.1 单因素实验27-28
• 2.3.2 正交试验28
• 2.4 结果与讨论28-31
• 2.4.1 单因素实验结果分析28-30
• 2.4.2 正交实验结果分析30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 类活性炭淀粉的表征32-40
• 3.1 引言32
• 3.2 类活性炭淀粉的结构表征实验32-33
• 3.2.1 扫描电子显微镜的表征32-33
• 3.2.2 傅氏转换红外线光谱分析仪的表征33
• 3.2.3 X射线衍射仪的表征33
• 3.2.4 比表面积分析仪的表征33
• 3.2.5 X射线光电子能谱分析的表征33
• 3.3 结果与分析33-38
• 3.3.1 类活性炭淀粉和原淀粉的形貌33-34
• 3.3.2 红外光谱分析34-35
• 3.3.3 X射线分析35-36
• 3.3.4 比表面积分析36-37
• 3.3.5 元素及交联度的分析37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章 类活性炭淀粉对亚甲基蓝的吸附性能研究40-56
• 4.1 引言40
• 4.2 固-液吸附理论40-42
• 4.3 实验部分42-44
• 4.3.1 溶液的配制42-43
• 4.3.2 标准曲线的绘制43
• 4.3.3 pH对吸附影响的测定实验43
• 4.3.4 等温吸附曲线的绘制43-44
• 4.3.5 吸附动力学曲线的绘制44
• 4.4 结果与分析44-54
• 4.4.1 pH对吸附的影响44-45
• 4.4.2 等温吸附结果45-50
• 4.4.3 吸附动力学结果50-54
• 4.5 本章小结54-56
• 第五章 结论56-58
• 5.1 总结56-57
• 5.1.1 类活性炭淀粉的合成及其条件的优化56
• 5.1.2 类活性炭淀粉的吸附性能研究56-57
• 5.2 不足与展望57-58
• 参考文献58-66
• 发表论文和参加科研情况66-68
• 致谢68

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本文编号：1019596