本文關(guān)鍵詞：新型反相乳液法制備類活性炭淀粉及其吸附性能研究

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【摘要】：以馬鈴薯淀粉(PS)為原料,N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)為交聯(lián)劑,將K2S2O8和NaHSO3作為引發(fā)體系中的氧化劑和還原劑,并以微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)水浴,用特殊的反相乳液法制備一種新型的多孔馬鈴薯淀粉,由于其形態(tài)與活性炭相似,因此稱其為類活性炭淀粉(activated carbon-like starch),簡稱ACLS。并以亞甲基藍(lán)(MB)作為吸附對象,以多孔淀粉的吸附量為因變量,以微波輻射功率、環(huán)己烷體積、分散劑質(zhì)量、攪拌轉(zhuǎn)速以及交聯(lián)劑質(zhì)量為單因素及正交試驗的影響因素,探究以上五因素對吸附量的影響。實驗結(jié)果表明,多孔馬鈴薯淀粉的吸附量隨著波輻射功率、環(huán)己烷體積、分散劑質(zhì)量、攪拌轉(zhuǎn)速以及交聯(lián)劑質(zhì)量的變化為先增大后減小,其中分散劑質(zhì)量,環(huán)己烷體積與微波輻射功率的變化對多孔馬鈴薯淀粉的吸附量影響較大,最佳工藝參數(shù)為：分散劑質(zhì)量為1.1g,攪拌轉(zhuǎn)速為2000rad/min,交聯(lián)劑質(zhì)量為0.6g,微波功率為240W,環(huán)己烷體積為250mL采用掃描電子顯微鏡(SEM),傅里葉紅外變換光譜儀(FT-IR), X射線衍射儀(XRD),比表面積分析儀(BET),光電子能譜分析儀(XPS)等對天然馬鈴薯淀粉和類活性炭淀粉的形貌與性能進(jìn)行表征,探究了交聯(lián)前后的結(jié)構(gòu)差異。實驗結(jié)果表明：與一般反相乳液法制備的多孔淀粉相比,交聯(lián)反應(yīng)不僅僅發(fā)生在乳膠粒的表面,還發(fā)生在乳膠粒之間而形成了新的大顆粒：反應(yīng)后出現(xiàn)了新的酰胺基,原有的結(jié)晶區(qū)被破壞,證明了分子鏈之間發(fā)生了交聯(lián),光滑的原淀粉在交聯(lián)后出現(xiàn)了以介孔為主的孔；將得到的淀粉分別研磨為60目,100目和200目分別進(jìn)行吸附動力學(xué)和熱力學(xué)實驗,吸附過程更為符合Langmuir等溫吸附方程,200目淀粉在溫度為298K時最大吸附量為188.679 mg/g,并且都契合準(zhǔn)二階動力學(xué)方程,表明吸附是化學(xué)吸附而并非分子擴(kuò)散。
【關(guān)鍵詞】：馬鈴薯淀粉 類活性炭淀粉 亞甲基藍(lán) 吸附性能
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O647.33
【目錄】：

• 學(xué)位論文的主要創(chuàng)新點3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 文獻(xiàn)綜述8-24
• 前言8-9
• 1.1 淀粉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)9-12
• 1.1.1 淀粉的結(jié)構(gòu)9-11
• 1.1.2 淀粉的性質(zhì)11-12
• 1.2 馬鈴薯淀粉12-14
• 1.2.1 馬鈴薯淀粉的特性12-13
• 1.2.2 馬鈴薯淀粉的應(yīng)用13
• 1.2.3 馬鈴薯的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 多孔淀粉14-22
• 1.3.1 多孔淀粉制備方法的研究現(xiàn)狀15-20
• 1.3.2 多孔淀粉的應(yīng)用20-21
• 1.3.3 多孔淀粉的前景展望21-22
• 1.4 論文的意義和研究內(nèi)容22-24
• 第二章 類活性炭淀粉的制備24-32
• 2.1 引言24-26
• 2.2 實驗儀器、材料與試劑26-27
• 2.2.1 實驗儀器26
• 2.2.2 材料與試劑26-27
• 2.3 ACLS的制備27-28
• 2.3.1 單因素實驗27-28
• 2.3.2 正交試驗28
• 2.4 結(jié)果與討論28-31
• 2.4.1 單因素實驗結(jié)果分析28-30
• 2.4.2 正交實驗結(jié)果分析30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 類活性炭淀粉的表征32-40
• 3.1 引言32
• 3.2 類活性炭淀粉的結(jié)構(gòu)表征實驗32-33
• 3.2.1 掃描電子顯微鏡的表征32-33
• 3.2.2 傅氏轉(zhuǎn)換紅外線光譜分析儀的表征33
• 3.2.3 X射線衍射儀的表征33
• 3.2.4 比表面積分析儀的表征33
• 3.2.5 X射線光電子能譜分析的表征33
• 3.3 結(jié)果與分析33-38
• 3.3.1 類活性炭淀粉和原淀粉的形貌33-34
• 3.3.2 紅外光譜分析34-35
• 3.3.3 X射線分析35-36
• 3.3.4 比表面積分析36-37
• 3.3.5 元素及交聯(lián)度的分析37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第四章 類活性炭淀粉對亞甲基藍(lán)的吸附性能研究40-56
• 4.1 引言40
• 4.2 固-液吸附理論40-42
• 4.3 實驗部分42-44
• 4.3.1 溶液的配制42-43
• 4.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制43
• 4.3.3 pH對吸附影響的測定實驗43
• 4.3.4 等溫吸附曲線的繪制43-44
• 4.3.5 吸附動力學(xué)曲線的繪制44
• 4.4 結(jié)果與分析44-54
• 4.4.1 pH對吸附的影響44-45
• 4.4.2 等溫吸附結(jié)果45-50
• 4.4.3 吸附動力學(xué)結(jié)果50-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第五章 結(jié)論56-58
• 5.1 總結(jié)56-57
• 5.1.1 類活性炭淀粉的合成及其條件的優(yōu)化56
• 5.1.2 類活性炭淀粉的吸附性能研究56-57
• 5.2 不足與展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-66
• 發(fā)表論文和參加科研情況66-68
• 致謝68

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本文編號：1019596