探析淀粉接枝共聚物重金属捕集剂的合成与性能研究

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1、广西大学硕士学位论文淀粉接枝共聚物重金属捕集剂的合成与性能研究姓名：吕梓民申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：廖丹葵;尚小琴20100601淀粉接枝共聚物重金属捕集Nil,0合成与性能研究摘要在重金属污染日益严重以及对重金属废水的排放要求越来越严格的今天，改性淀粉重金属捕集剂凭借其与重金属离子极强的螯合能力，且原料来源广、价格低廉、安全无毒、能生物降解、又不会产生二次污染等特点，成为国内外污染治理领域的热门研究课题，对其的开发研究具有可观的经济和重大的社会效益。本论文以木薯淀粉为原料，通过不同的接枝共聚物单体和不同的改性方法，合成水合肼改性淀粉丙烯酸甲酯接枝共

2、聚物(St-MA．NHNH2)和Hofmann降解淀粉聚乙烯胺接枝共聚物(St．vvhm)两种新型改性淀粉重金属捕集剂。考察了聚合方法、反应条件等诸因素对反应过程的影响，确定最佳反应条件：合成氨基淀粉的最佳工艺条件是：淀粉接枝丙烯酸甲酯(St．MA)2．09，质量分数为80％的水合肼30mL，反应时间为12h，反应温度为95。C；合成淀粉接枝聚乙烯胺的最佳工艺条件是：淀粉接枝丙烯酰胺(St．PAM)2．09，NaOH的浓度为7．05mol·L～，NaCl0的浓度为O．146mol·L一，降解时间为3h，反应温度为．10℃。得到了性能优良的改性淀粉接枝共聚物重金属离子

3、捕集剂。探讨两种改性淀粉捕集重金属离子的性能，考察反应温度和时间、捕集剂用量、pH值、络合剂和无机离子存在等因素对去除率的影响。实验结果表明，螯合剂用量、pH值、反应时间、络合剂等因素对螯合性能有显著影响，反应温度和无机离子的影响不显著。将氨基淀粉用于对多种单一重金属离子和混合重金属离子的螯合实验，在浓度为30mg·L。1的重金属离子溶液中，氨基淀粉对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Ni2+的去除率达99．9％以上，对Cr6+的去除率达到73．2％。淀粉接枝聚乙烯胺对Cu2+、Pb2+、Cd：+、Ni2+的去除率基本上达到100％。采用FTIR、TG．DSC、XRD、

4、SEM、金相显微镜等对产物的表面和内部结构进行了表征与分析，结果表明淀粉被成功接枝和改性，改性产物与重金属离子形成了螯合物。关键词：木薯淀粉水合肼氨基淀粉螯合性能重金属离子IISYNTHESISANDPROPERTIESOFHEAVYMETALCHELATINGAGENTSOFS1、ARCHGRAFTEDCOPOI，YMERABSTRACTNowadays，withtheincreaseofseriousheavymetalpollutionandstrictemissionrequirementsofheavy—metalwastewater,modifiedst

5、archheavymetalchelatingagentshavebecomeapopularresearchfieldofpollutioncontrolathomeandabroadbyvirtueofitsstronglycomplexingabilitywithheavymetal，widesourceofrawmaterials，lowcost，safty,non-toxicity,biodegradation，butalsodoesnotgeneratesecondarypollution．Sotheresearchhasaconsiderableeco

6、nomicandsignificantsocialbenefits．Inthispaper,twokindsofmodifiedstarchheavymetalchelatingagentsweresynthesizedbydifferentmonomersanddifferentmodificationmethodswithcassavastarchasrawmaterials．theoptimalreactionconditionsweredeterminedbyinvestigatingthepolymerization，reactionconditionsa

7、ndotherfactorsonthereactionprocess．Theoptimumconditionsofamino—groupstarchwere：thedoseofmethylacrylategraftedstarchandhydrazinehydratewere2．Og，30mL，respectively,thereactiontimeandtemperaturewere12h，95℃，respectively．Theoptimumconditionsofstarch-·g·-polyvinylamine(St—·PVAm)were：thereac