發(fā)布時(shí)間：2017-04-25 11:16

  本文關(guān)鍵詞：改性淀粉的制備及對(duì)重金屬的吸附研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：重金屬?lài)?yán)重威脅人類(lèi)健康,對(duì)重金屬的處理迫在眉睫。國(guó)內(nèi)外報(bào)道了許多處理重金屬的方法,尤其是對(duì)改性淀粉吸附重金屬的研究越來(lái)越成為研究的熱點(diǎn)。淀粉是天然高分子化合物,具有來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉和可生物降解等優(yōu)點(diǎn),而改性淀粉被廣泛應(yīng)用于廢水中重金屬的處理。目前,關(guān)于改性淀粉的報(bào)道較多,但是由于對(duì)重金屬的去除效果不佳而存在很大的局限性。本文旨在這些問(wèn)題的研究基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)良、實(shí)用價(jià)值更高的改性淀粉。該論文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下三個(gè)方面:①以對(duì)重金屬的去除率和吸附量為指標(biāo),篩選高效的交聯(lián)劑、單體、引發(fā)劑。結(jié)果表明,交聯(lián)劑環(huán)氧氯丙烷(ECH)由于結(jié)構(gòu)中具有活潑的環(huán)氧基和氯基,其交聯(lián)效果優(yōu)于三偏磷酸鈉;單體丙烯酸甲酯螯合重金屬的效果優(yōu)于丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯;引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀(KPS)的引發(fā)效果優(yōu)于環(huán)己酮與溴酸鉀。②以對(duì)重金屬的去除率和吸附量為指標(biāo),篩選反應(yīng)的最佳條件:1)交聯(lián)度為淀粉干重質(zhì)量的0.58%,淀粉與單體的質(zhì)量比為1:1.2,引發(fā)劑的用量為5mmol/L,中和度為50%,反應(yīng)溫度為60℃;2)改性淀粉的接枝率(被接枝物的產(chǎn)率)和接枝效率(單體的利用率)分別為94%、78.3%;3)由紅外圖譜可知,改性淀粉不僅出現(xiàn)了淀粉的特征吸收峰,還出現(xiàn)了酯基的特征吸收峰,證明淀粉被成功改性;由SEM圖譜可知,改性后的玉米淀粉表面結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞,聚集度增加,說(shuō)明淀粉在一定程度上發(fā)生了聚合。③對(duì)改性淀粉吸附重金屬的機(jī)理進(jìn)行探討:1)當(dāng)重金屬溶液的p H在7左右時(shí),去除率最高,但含有鋅離子的溶液p H可稍高;改性淀粉與重金屬溶液的反應(yīng)在4h達(dá)到吸附平衡;2)通過(guò)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)改性淀粉對(duì)重金屬離子的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,說(shuō)明吸附速率主要受化學(xué)吸附控制;通過(guò)吸附等溫線實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)改性淀粉對(duì)Cu2+、Pb2+的吸附過(guò)程符合Freundlich多分子層吸附,而對(duì)Zn2+的吸附更符合Langmuir單分子層吸附;溫度影響實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),低溫有利用反應(yīng)的進(jìn)行;3)對(duì)六種離子進(jìn)行單一吸附,測(cè)定結(jié)果為對(duì)銅離子的去除效果最好,鉻,汞,鉛,鋅,鎘依次減小;對(duì)六種離子進(jìn)行混合競(jìng)爭(zhēng)吸附,發(fā)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)吸附順序?yàn)殂~鉻鉛鎘≈鋅汞。
【關(guān)鍵詞】：改性淀粉 環(huán)氧氯丙烷 丙烯酸甲酯 重金屬 螯合作用
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R943
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 重金屬的來(lái)源與危害9-11
• 1.1.1 重金屬的來(lái)源9
• 1.1.2 重金屬的危害9-10
• 1.1.3 重金屬?gòu)U水的排放標(biāo)準(zhǔn)10-11
• 1.2 重金屬?gòu)U水治理的方法及存在的問(wèn)題11-13
• 1.2.1 化學(xué)法11-12
• 1.2.2 物理法12-13
• 1.2.3 生物法13
• 1.3 改性淀粉對(duì)重金屬的研究進(jìn)展13-20
• 1.3.1 羧基類(lèi)改性淀粉14-15
• 1.3.2 氨基類(lèi)改性淀粉15-16
• 1.3.3 黃原酸酯類(lèi)改性淀粉16-17
• 1.3.4 淀粉微球17-18
• 1.3.5 兩性淀粉18
• 1.3.6 二醛改性淀粉18-20
• 1.4 課題的研究目的、意義、內(nèi)容及技術(shù)路線20-22
• 1.4.1 課題的研究目的及意義20
• 1.4.2 課題的研究?jī)?nèi)容20
• 1.4.3 技術(shù)路線20-22
• 2 改性淀粉交聯(lián)劑、單體、引發(fā)劑的篩選22-29
• 2.1 前言22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-25
• 2.2.1 試劑和儀器23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)裝置24-25
• 2.3 結(jié)果與討論25-28
• 2.3.1 單體的確定25-26
• 2.3.2 交聯(lián)劑的選擇26-27
• 2.3.3 引發(fā)劑的選擇27-28
• 2.4 小結(jié)28-29
• 3 改性淀粉的制備及條件優(yōu)化29-46
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分29-32
• 3.1.1 試劑和儀器29-30
• 3.1.2 溶液配制30
• 3.1.3 制備分析方法30-32
• 3.1.4 表征手段32
• 3.2 結(jié)果與討論32-45
• 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制32-34
• 3.2.2 交聯(lián)度的確定34-36
• 3.2.3 淀粉與單體的質(zhì)量比的確定36-38
• 3.2.4 引發(fā)劑用量的確定38-39
• 3.2.5 中和度的確定39-41
• 3.2.6 溫度的確定41-42
• 3.2.7 接枝率和接枝效率42-43
• 3.2.8 FT-IR表征43-44
• 3.2.9 SEM表征44-45
• 3.3 小結(jié)45-46
• 4 改性淀粉吸附重金屬的性能及機(jī)理探討46-58
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分46
• 4.1.1 試劑和儀器46
• 4.1.2 溶液的配制46
• 4.2 結(jié)果與討論46-57
• 4.2.1 pH值的確定46-47
• 4.2.2 吸附時(shí)間的確定47-48
• 4.2.3 吸附動(dòng)力學(xué)研究48-52
• 4.2.4 吸附等溫線研究52-54
• 4.2.5 吸熱與放熱研究54-55
• 4.2.6 競(jìng)爭(zhēng)吸附的研究55-57
• 4.3 小結(jié)57-58
• 5 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58
• 5.2 展望58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-68
• 附錄68
• A. 作者碩士研究生期間科研成果68

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