阳离子淀粉絮凝剂制备及脱色性能研究
干法合成阳离子淀粉絮凝剂的初步研究
干法合成阳离子淀粉絮凝剂的初步研究
邓宇;李兰青子
【期刊名称】《化学工业与工程技术》
【年(卷),期】2005(026)001
【摘要】研究了干法合成阳离子淀粉絮凝剂的方法.结果表明,制备阳离子淀粉絮凝剂的最佳工艺条件为:在反应体系中水的质量分数为35%、阳离子醚化剂与NaOH 混合温度低于10℃的条件下,阳离子醚化剂与淀粉物质的量比为0.35,NaOH与阳离子醚化剂物质的量比为1.4,反应温度90℃,反应时间4 h.在此条件下合成的阳离子淀粉相对黏度为2.0.
【总页数】4页(P9-12)
【作者】邓宇;李兰青子
【作者单位】天津科技大学,材料科学与化学工程学院,天津,300222;天津科技大学,材料科学与化学工程学院,天津,300222
【正文语种】中文
【中图分类】TQ314.253
【相关文献】
1.干法合成阳离子淀粉的研究 [J], 庞艳龙;张占柱;于志财
2.自制阳离子淀粉作絮凝剂的初步研究 [J], 左椒兰
3.阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究 [J], 马亚锋;王玉琪;郑岚;侯磊磊;高铁;江家京;李利军
4.天然高分子阳离子淀粉絮凝剂合成工艺研究 [J], 王香爱;刘秉智
5.季铵型阳离子淀粉絮凝剂的微波干法合成、结构表征及应用研究 [J], 王琛;陈杰瑢
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阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究
阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究
近些年，由于气候变化和燃烧矿井废水造成的环境污染问题，给人类带来许多健康问题，成为全球范围普遍关注的热点。
各国政府和学者也都在积极努力，探索出合适的处理煤矿废水的技术措施。
研究表明，阳离子淀粉絮凝剂是一种有效的处理煤矿废水的技术措施之一，可以有效地减少氮氧化物、重金属离子和有机污染物的排放，改善煤矿污水的水质。
阳离子淀粉是一种天然的高分子多糖，是阴离子法絮凝的重要基础性材料，其具有良好的抗腐蚀和细胞毒性作用，并且具有很好的抗过氧化性和抗氧化性，有较强的凝聚作用。
阳离子淀粉的合成主要包括冷加工、凝胶冷偏析、水解、氧化和离子交换等步骤。
经过这些步骤，可以得到具有良好结构和性能的阳离子淀粉絮凝剂。
作为絮凝剂，阳离子淀粉可以吸附酸性离子或含有重金属离子的煤矿废水中的污染物，起到净化污水的作用。
在处理煤矿井废水的实际应用中，阳离子淀粉絮凝剂的使用受到了广泛的应用。
经过凝胶冷偏析、水解、氧化等步骤制备出的阳离子淀粉絮凝剂，具有较高的凝聚性能，可以有效地吸附沉淀分离煤矿废水中的悬浮物、有机物和重金属离子等有害物质，减少污染物的排放。
另外，阳离子淀粉絮凝剂还具有良好的抗氧化性和抗过氧化性，可以有效抑制有害物质的还原反应，并且能够有效地降低废水的浓度、净化水质，进一步有效地减少水中有毒有害物质的排放，改善废水的水质。
基于对阳离子淀粉絮凝剂的性能和用途的充分认识，可以得出结论：阳离子淀粉絮凝剂是一种有效且可靠的处理煤矿废水的技术措施，在有污染的河流和水域中能够有效地减少有毒有害污染物的排放，有效地改善水质，更好的保护自然环境。
阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究
阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究
在煤矿井下，水体经历着复杂的煤矿有害物质变化，造成了许多污染问题。
淀粉絮凝剂是一种常见的煤矿井废水处理剂，其合成和性能研究对于煤矿井废水处理具有重要意义。
一、淀粉絮凝剂的合成
淀粉絮凝剂是由氧化锌结合淀粉、氯化钙和阳离子活性剂来合成的。
首先，有机阳离子活性剂与氧化锌反应，形成离子共价键，形成有机阳离子活性剂和氧化锌的复合物，该复合物具有较高的粘度，可以使淀粉形成一个均匀的悬浮液；
其次，淀粉由氯化钙结合，淀粉在氯化钙的存在下，形成一种聚集体，使淀粉的重力稳定性增加，有利于形成悬浮液；
最后，阳离子活性剂与淀粉聚集体中的离子相互作用，并形成氧化锌、淀粉和氯化钙的结合环，从而形成淀粉絮凝剂。
二、淀粉絮凝剂的性能研究
1、耐酸性
在淀粉絮凝剂中，氧化锌与其他离子的结合使淀粉絮凝剂具有良好的耐酸性。
2、抗氧化性
淀粉絮凝剂中添加了氧化锌，其可以形成一定的抗氧化性，有利于保护和恢复环境中受污染的水体。
3、稳定性
淀粉絮凝剂在合成过程中添加了氯化钙，其可以稳定混合物，使淀粉絮凝剂具有良好的稳定性。
总之，淀粉絮凝剂的制备依赖于氧化锌、淀粉、氯化钙和阳离子活性剂的互相作用，该淀粉絮凝剂具有良好的耐酸性、抗氧化性以及稳定性，保证了煤矿井废水的有效处理。
本研究的结果表明，淀粉絮凝剂能有效地抑制煤矿井废水中悬浮物、COD和氨氮的污染，以达到较好的处理效果。
同时，未来研究可以继续优化淀粉絮凝剂合成，使其具有更低的成本、更高的治理效率，为煤矿井废水的处理提供更好的解决方案。
阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究
阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究近年来，由于中国大量采矿活动的增加，煤矿井下的废水污染严重，煤矿废水的污染物组成复杂，悬浮物含量较高，因此，对其处理有着较大的难度。
为了有效治理污染物，水处理技术应运而生，如固液分离技术、活性炭吸附技术等，是有效控制污染物的重要手段。
阳离子淀粉絮凝剂（ACP）是一种新型合成半透明介质，它是由聚硅氧烷、聚吡咯烷醚和聚亚甲基硅烷共聚物制成的。
AC P具有优异的溶解性能，能溶解多种有机物，如悬浮颗粒、细菌和病毒，它的主要特点是能够有效地分离出污染水中的悬浮物，能显著地提高悬浮物的沉淀率，减少污染物的浓度，符合降解污染物的要求。
本文主要研究了阳离子淀粉絮凝剂合成及其在处理煤矿井废水性能的研究。
首先介绍了ACP合成和制备技术，然后就AC P在煤矿井废水处理中的应用进行了探讨，包括最大沉降比、最小分散度、最小溶解度等。
最后，介绍了ACP结构参数和性能特点的关系。
首先，介绍了ACP的合成和制备技术。
ACP的主要原料是聚硅氧烷、聚吡咯烷醚和聚亚甲基硅烷共聚物，根据以上原料，经过反应合成而得到ACP。
反应中采用催化剂、增塑剂和助聚剂，以及特殊的操作条件，可以实现ACP的快速合成和制备。
接下来，就ACP在煤矿井废水处理中的应用进行探讨，实验中，采用ACP处理煤矿废水实测，研究结果表明，ACP能够有效地减少污染物的浓度，已达到污染物的减排要求，最大沉降比达到7.2组，最低分散度也达到了90%，最低溶解度达到了62%，说明ACP能够有效治理煤矿废水。
最后，介绍了ACP结构参数和性能特点的关系。
实验和研究表明，ACP的结构参数（如单位分子量、极性指数等）对其性能有很大的影响，ACP的性能越佳，其结构参数越好。
通过不断改进ACP的结构参数，可以更快地提高其性能，达到更好的处理效果。
综上所述，阳离子淀粉絮凝剂在处理煤矿废水方面具有优良的性能，结构参数与其性能密切相关，通过不断改进结构参数可以进一步提高ACP的性能。
阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究
阳离子淀粉絮凝剂合成及处理煤矿井废水性能研究煤矿井废水处理是保护环境和资源的一项重要任务。
井废水中存在大量的悬浮颗粒和化学物质,传统物理和化学方法存在一定的限制和局限性。
因此,研究新的处理技术和改进现有技术非常重要。
阳离子淀粉絮凝剂是有效的处理井废水的方法之一,在这篇论文中将研究这一方法并分析其效果及适用性。
一、阳离子淀粉的基本性质和结构阳离子淀粉是一种水解淀粉,它具有良好的水溶性,这使得它在水处理中得到了广泛应用。
由于阳离子淀粉具有正电荷,在不井废水中的负电荷颗粒物相互作用时,能够形成较大的复合物并沉淀下来。
这种特性使阳离子淀粉成为混凝剂和絮凝剂的理想选择。
二、阳离子淀粉的合成方法阳离子淀粉是通过将淀粉分子表面改性产生的。
改性的过程是将淀粉分子的一些羟基上引入一些氨基和其他化学基团,从而产生正电荷的表面。
常见的阳离子化剂有良氏试剂、3-氯-2-羟丙基三甲氧基硅烷、3-氯-2-羟丙基三甲基铵等。
三、阳离子淀粉的性能研究为了研究阳离子淀粉的性能,我们对自然煤矿井废水进行了处理实验,实验中对水中悬浮物、化学需氧量和总磷含量的去除效果进行了分析。
在实验中,我们改变了淀粉投加量和pH值,观察了它们对处理效果的影响。
一，投加量的影响淀粉投加量对去除效果的影响,随着淀粉投加量的增加,水中悬浮物和化学需氧量的去除率逐渐提高。
但是,当淀粉投加量达到一定值(大约130mg/L)时,去除率逐渐趋于稳定,但过高的淀粉投加量会导致沉淀池中的压力过大,最终影响深度处理的效果。
二，pH值的影响在水的处理过程中,pH值是一个重要的指标,因为它对投加的混凝剂产生很大的影响。
在这个试验中,我们调整了水的pH 值,观察了淀粉处理的效果。
随着pH值的升高,处理井废水的效果逐渐加强。
这表明,随着pH值的增加,井废水的负电荷颗粒物会发生电性中和,阳离子淀粉不其相互作用的能力也随之增强,进一步增加了处理的效果。
但是,当pH值过高时,水体中的铁离子会产生沉淀,而过多的沉淀物会影响深度处理的效果。
微波干法制备阳离子淀粉及其絮凝性能的研究
在废水处理 中 ， 凝是一 项投 资少 ， 作简便 的工程 技 絮 操
术， 能较 好地控制和减少废水污染 。天然型 高分 子絮凝 剂被 人们誉为 “ 绿色絮凝剂 ” 在众 多天然改 性高分 子絮凝 剂 中 ， ，
改性淀粉絮凝剂 的研 制开发 尤 为引人 注 目。季铵盐 型 阳离
９
２ １ １ 辐射 时间的影 响 ．． 按 １ ２进 行 实 验 ， ． 固定 淀 粉 用量 １ ， 氧化 钠 用 量 ０ｇ 氢 ０ ５ｇ 水用量 ２ｍｌ醚 化剂用量 １ｇ 反应温 度 ７ ℃ ， 改变 ． ， ， ， ５ 仅 反应时 间。再按 １３进行 实验 ， ． 测定 产 品的透光 率 ， 察不 考 同微波反应 时间对制备 的阳离子淀 粉的絮凝效果 的影 响 ， 结
果 如 表 １所 示 。 表 １ 不 同 微 波 反 应 时 间对 制 备 阳 离 子 淀 粉 的影 响
时间／ ｉ ｍｎ
５
７
玉米淀粉 ， 工业级 ， 陕西省 清涧 县淀 粉厂 ； 氧化 钠 ， 氢 乙 醇， 醋酸等均为分析纯 ； Ｔ 自制。 Ｇ Ａ， ｗＰ一 ０ ０ ＭＳ２ ８ Ｔ 微 波炉 ， ２ ０ （ ２ ０ ９ Ｗ） 上海 光谱 仪器 有 限公 司； 雷磁 Ｐ Ｓ一 ｃ型精密 Ｐ Ｈ ３ Ｈ计 ， 海精 密科 学仪器 有 限公 上 司 ；Ｊ Ｄ 一１大功率磁力搅拌器 ， 巩义市杜甫仪器厂 ；２ Ｎ型分 ７２
子淀粉絮凝 剂具 有 优异 的 絮凝 效果 ， 时有 一定 的杀 菌 能 同 力 。因此 ， 季铵盐 型 阳离 子 淀粉 絮 凝剂 是一 种 多 效水 处 理 剂 。 目前 ， 生产 阳离子 淀粉主要方法有 三种 ： 即干法 、 湿法和 半干法 。干法是继湿法 之后 发展起来 的一种制备 方法 ， 其工 艺简单 ， 本低 ， 成 有较 大 的灵 活性 ， 并且 对环境 污染 小 ， 可适 合制造不 同取 代度季铵 型阳离子淀粉 ～１ ７。 微波技术具有 清 洁 、 效 、 高 能耗 低 、 污染 小等 特 点 ， 的 它 应用开辟 了有机 合成 的一 个新 领域 。笔 者研 究 了微 波 干法 制备 阳离子改性 淀粉 絮凝剂 工艺 条件 ， 此基 础上 ， 在 研究 了 制备 的阳离子 淀粉 的絮凝性能 ， 以寻求一种较 佳的制备 阳离 子淀粉 的工艺方法 以及 较佳的絮凝条件 。
自制阳离子淀粉作絮凝剂的初步研究
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淀粉与醚化剂（ 胺类 化合物１ 反应生成含有氨基
的淀粉 醚。 称之 为 阳离子 淀粉 。阳离 子 淀粉是 非常 重
由于 上式 中 Ｎ 的原子 上带 正 电荷 ， 称 为 阳 离 故
要的 高分子 淀粉 衍生 物 ， 有 吸 附负离 子 的功 能 ， 具 所 以我们 可将 其作水 处 理 的絮凝 剂 。 在实 验 中我 们制 备 了 阳离 子 淀粉 ，并 将它 用 作 絮凝剂 处理 垃圾 渗滤 液 。 出发点 是 这样 的 ： 圾渗 滤 垃
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自制 阳离子淀粉作 絮凝 剂的初步研 究
左 椒 兰
（ 中科 技 大学 环 境 科 学 与 工 程 学 院， 湖 北 武 汉 华 ４０７ ） ３ ０ ４
摘 要 ： 介 绍 了 阳 离子 淀 粉 的 制 备 ． 做 了 阳 离子 淀粉 对 垃圾 渗 滤 液 的 絮 凝 实验 ， 效 果和 现 今 常 用 的 高 分子 絮 凝 井 其
阳离子型淀粉絮凝剂研究进展
化率 也 比较 低 ，而 且 反 应 过 程 中 容 易 糊 化 ，粘 度
湿法是最传统的制备方法。根据使用的溶剂种
油类 等有 机 物质 的絮 凝 能力 弱 等 问题 ，所 以 目前 聚 类 不 同可 以分 为水 溶 剂法 和 有 机 溶 剂法 。即在 水 溶 丙烯 酰胺 类 的絮凝 剂 在 欧美 等 很 多发 达 国家 都 受 到 剂或 有 机 溶 剂 中 使 淀 粉 分 散 再 与 醚 化 剂 反 应 。尹
定量 的抑制剂 ，一 般 是 一些 盐 类 物 质 ，因此 反应 后 处理 过程 中会 造成 比较 严重 的 化学要 求 的 。
１ ． ２ 干 法
剂 和表 面施 胶剂 ，高 取代 度 阳离 子 淀 粉通 常作 为絮 凝 剂应 用在 各种 废 水 中。商 品化 的 阳离 子 淀 粉 主要 是 叔胺 型 和季铵 型 阳离 子 淀粉 ，又 因为 季铵 型 阳离
子 淀粉 的 ｐ Ｈ 适 用 范 围更 广 ，因此 应 用 较 叔 胺 型 阳
干法 是在 严格 控 制 一定 含水 量 的基 础上 。淀粉 在碱 催 化剂条 件 下与 醚 化剂 通 过 简单 的醚 化 反 应制
离 子淀 粉 更 普 遍 。在 含 阴 离 子 染 料 、表 面 活 性 剂 、
第５ ３卷 第 ６期
２ ０ １ ６年 １ ２月
染 料 与 染 色
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Ｖ０ １ ． ５ ３ Ｎｏ ．６ Ｄｅ ｅ ｅ ｍｂｅ ｒ ２ ０１ ６
阳离子絮凝剂的制备及絮凝性能
,
按
摩 尔 比 配 成 一 定 浓 度 的水
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溶 液 加入 到 带 搅 拌 器 的
得产物在 三 絮 凝 试验
六 杯 法 搅拌 试 验
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后 加 入 引 发 剂 在 一 定 温 度卞 聚 合 所
溶液 中
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可 见 增 加单体浓度可 为 引发 剂 体 系 引发剂 用
天然高分子阳离子淀粉絮凝剂合成工艺研究
ｍＬ 从而 大 大 限制 了这 类 絮 凝 剂 的应 用［ 。 ， １ 。天 。 然 高分 子 阳离子 淀粉 絮凝 剂作为 一 种性 能优 良的 天然 高分 子絮 凝 剂 ， 它有 着 有 机 高 分 子 絮凝 剂 和 无 机 高分子 絮 凝剂不 可 比拟 的优 势 ， 具有 用 量少 ， ｐ 值 使 用范 围广 ， 盐类 和 环 境 影 响小 ， 泥量 Ｈ 受 污
７Ｃ ｌ ＴＡ）：ｌＮａ （ ， （ ０Ｈ） Ｏ ８ ， 应 时 间 ４ｈ 反 应 温 度 ７ 一 ．３反 ， ０℃ ， 得 的 阳 离子 淀粉 取 代 度 高达 ０ ５８ 制 ．９。
关 键 词 ：一 一一 丙基 三 甲基 氯 化 铵 ； 成 ； 离子 淀粉 ； 凝 剂 ３氯 ２羟 合 阳 絮
剂 ， 淀粉 进行 改性 ， 对 合成 天然 高分 子 阳离 子淀 粉
絮凝 剂 。
１ 实 验 部 分
１ １ 试 剂与 仪 器 ．
玉 米淀 粉 ： 业 品 ， 安 下 店 淀 粉 厂 ；一 ２ 工 西 ３氯一一
羟丙 基 三 甲基氯 化 铵 ： 自制 ； 氧 化 钠 ： 氢 ＡＲ， 安 西 化学 试 剂厂 ； 异丙 醇 ： 西 安化 学试 剂厂 ； 酸 ： ＡＲ， 盐 ＡＲ， 安化 学试 剂厂 。 西
无机 铝盐 絮凝 法 产 生 的污 泥 广泛 用 于农 业 ， 导致 土壤 中铝 的含 量上 升 ， 物 出现铝 害 ， 而影 植 从 响植 物 正常生 长 ， 至 死亡 ， 甚 同时 伴随 这些农 作物 进 入食 物链 也影 响到人 体 的健康 。铁 盐对 金属有 腐 蚀作用 ， 高 浓度 的铁 对 生 态 环境 有 不 利 的影 且 响 。有 机 高 分 子 絮 凝 剂 与 无 机 高 分 子 絮凝 剂 相
阳离子型改性淀粉絮凝剂的制备及絮凝性能研究
（ ． ａｕｔ Ｃ ｅ ｓ ｙａ ｄＣ ｅｌａ ｎ ｉｅ ｉｇｉ ｈｎ ｌｖｒｉ ＪＰ ｔｏ ｕ ，Ｂ ｉｎ ０ ２ ９ ｈｎ １ Ｆ ｃｌ ｙ ｈｍｉｒ ｎ ｈ ｌｉ ｌ ｇｎｅ ｎ ｌ ｉａ Ｕ ｌ ｅｓｙ（’ｅ ｌ ｍ ｔ ｌｃ Ｅ ｒ ｌＣ ｉ ｔ ， ｒｅ ｅ ｉｇ １２ ４ ，Ｃ ｉａ； ｊ
接枝 共聚物具有的多支链 型结构 可以明显提高絮凝剂的絮凝效果 。 关键词 ： 淀粉絮凝剂 ；接枝 共聚 ； 阳离子 ；絮凝性 能
中图分类号 ： Ｅ ９ ２ ２ Ｔ ９ ． 文献标识码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｌ ｃ ｕ ａ ｉｎ ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆｃ ｔｏ ｃ ｔ ｄ ｎ ｐ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｆｏ ｃ ｌ ｔｏ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｏ ａ ｉｎｉ
２ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅ ｎ ｌ ｙＤ ｖ ｌ ｎｅ ｔ ｅ ａ ｔ ｎ ｈｎ ａ ｉ ａ Ｐ ｔｏ ｕ ｏ ｐ ｒ ｔ ｎ，Ｂ ｉ ｎ ０ ７ ４ Ｃ ｉａ） ． ｃ ｎｅ ｄ Ｔ ｃ ｏ ｇ ｅｅ ｐ ｔ ｐ ｒｍｅ ｔ ｎ Ｃ ｉａＮ ｔ ｎ ｌ ｅｒｌ ｍ Ｃ ｒ ｏａ ｉ ｅ ａ ｈ ｏ ｏ ｎ Ｄ ｉ ｏ ｅ ｏ ｅ ｉｇ １ ０ ２ ， ｈｎ ｊ
维普资讯
２０ ０ ６年
第３ ０卷
中国石 油大学学报 （ 自然科 学版 ）
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一种阳离子型淀粉基絮凝剂的制备
第28卷第12期2016年12月化学研究与应用^Chemical Research and ApplicationVol.28,No. 12Dec. ,2016文章编号：1004-1656 (2016) 12-1699-05一种阳离子型淀粉基絮凝剂的制备王晖强，刘明华*(福州大学环境与资源学院，福建福州350108;)摘要:以淀粉（stmch)为原料，3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（CHPTMAC)在碱性条件下进行醚化改性制备阳离子淀粉絮凝剂（M SF)，采用正交单因素实验对反应条件进行优化。
用环境扫描电子显微镜（ESEM)、傅立叶 变换红外光谱仪(FT IR)、热分析仪(TGA)对样品结构及性能进行表征。
结果表明:季铵化淀粉絮凝剂的制备条件为40%N a0H的添加量5 mL,m(starch) :m(CHPTMAC)= 1 :1,水浴温度为55丈条件下反应5 h制备出的MSF絮凝性能最好，当MSF用量为50mg • L-1对油墨废水CODc去除率为84. 6% ,并且此时的絮凝剂表征结果显示其结构规整，排列致密且拥有良好热稳定性。
关键词:油墨废水;季铵化淀粉;3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵中图分类号:0629. 12 文献标志码:APreparation of a novel cationic starch-based flocculantWANG H ui-qiang, LIU M ing-hui *(College of Environment&Resources, Fuzhou Unversity, Fuzhou 350108 , China；)Abstract：A novel flocculant,denoted as MSF,was prepared using starch as raw material,3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride as cationic etherification agent under basic condition. Orthogonal experiment and the single factor experiments were adopted to optimize the reaction conditions. The structures of MSF were characterized by FT-IR，ESEM and TGA. The optimization conditions were summarized as follows: the amount of 40% NaOH was 5 mL，the mass ratio of starch to etherification agent value was 1，the reaction temperature was 55丈，and the reaction time was 5 hours. Under the above optimal conditions，the obtained flocculant showed high COD。
疏水缔合阳离子淀粉絮凝剂的制备及其絮凝性能的研究
疏水缔合阳离子淀粉絮凝剂的制备及其絮凝性能的研究唐宏科;王熙【摘要】[Objective] The study aimed to prepare a new hydrophobic associating cationic starch flocculant and research its flocculation properties. [Method] With the starch as raw material, the acrylamide and vinyl acetate as the monomer, the potassium sulfate as the initiator, a few ethanol as the mutual solvent and the formaldehyde and dimethylamine as the reagent for the cationization, the polymerization product was obtained through the grafted polymerization reaction and the a new hydrophobic associating cationic starch flocculant was prepared through the mannich reaction for the cationization. The grafted rate and animation rate were determined and finally the test of flocculation effect was conducted. [Result] The best synthetic process conditions for the new hydrophobic associating cationic starch flocculant was as follows; the mass ratio of starch-monomers being 1:3, the initiator dosage of 1.25% (based on monomer) , reaction temperature of 60 ℃, reaction time of 4 h, and the hydrophobic monomer ratio was 10%. The optimum reaction conditions for the Mannich reaction was as follows: the amide-formalde-hyde-dimethylamine ratio of 1:1:1.5, reaction temperature of 60 ℃ and reaction time of 2 h. [Conclusion] The flocculant had good flocculation effect.%[目的]制备新型的疏水缔合阳离子淀粉絮凝剂,研究其絮凝性能.[方法]以淀粉为原料,丙烯酰胺,乙酸乙烯酯为单体,过硫酸钾为引发剂,少量乙醇为互溶剂,甲醛和二甲胺为阳离子化试剂,通过接枝聚合反应获得聚合产物,通过mannich反应进行阳离子化,制备新型的疏水缔合阳离子淀粉絮凝剂.并测定接枝率和胺化度,最后进行絮凝效果试验.[结果]新型疏水缔合阳离子淀粉絮凝剂的最佳合成工艺条件为:单体质量比为1:3,引发剂用量为1.25％(单体),反应温度为60℃,反应时间为4h,疏水单体比例为10％；mannich反应的最佳条件为:酰胺-甲醛-二甲胺的比例为1:1:1.5,反应温度为60℃,反应时间为2h.[结论]该絮凝剂具有良好的絮凝效果.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)002【总页数】3页(P1039-1041)【关键词】淀粉;疏水;絮凝剂;接枝共聚【作者】唐宏科;王熙【作者单位】教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西科技大学,陕西西安710021;教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西科技大学,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TS205淀粉是一种廉价、储量丰富且易降解的天然高分子资源，它独特的生物兼容性使其广泛应用于各个领域。
机械力活化季铵型阳离子淀粉絮凝剂的制备及特性研究的开题报告
机械力活化季铵型阳离子淀粉絮凝剂的制备及特性研究的开题报告一、研究背景和意义随着经济的快速发展和人口的增加，水资源已成为人们生活和工业生产中不可或缺的重要资源。
但是，由于工业和农业活动的不断增加，水污染问题也越来越严重。
因此，为了保护水资源，减少废水排放，研究高效的水处理技术已成为当前水处理领域研究的重点。
其中，絮凝技术是一种常用的水处理方法，可以去除水中悬浮物和胶体物质。
絮凝剂是絮凝技术中重要的一种辅助剂。
传统的絮凝剂主要包括铝盐、铁盐和聚合物等，但是它们都有缺点，如投加量大、处理时间长、残留物的形成和环境污染等。
近年来，季铵型阳离子淀粉絮凝剂由于其独特的结构和优良的絮凝性能，成为了一种重要的新型絮凝剂。
本研究旨在通过机械力活化的方法制备季铵型阳离子淀粉絮凝剂，并对其性能进行深入的研究。
机械力活化是一种简单、高效的物理方法，可以增加物料的比表面积和孔隙度，提高其活性和吸附性能。
因此，研究机械力活化对季铵型阳离子淀粉絮凝剂的影响，可以提高其絮凝效果和使用效率，为水处理领域的应用提供理论和实践依据。
二、研究内容和方法1.研究内容(1)制备不同机械力活化时间的季铵型阳离子淀粉絮凝剂；(2)通过FTIR、SEM等分析技术，对机械力活化前后的季铵型阳离子淀粉进行表征；(3)考察不同机械力活化时间季铵型阳离子淀粉絮凝剂的絮凝性能、絮凝速度，比较其效果和投加量。
2.研究方法(1)制备季铵型阳离子淀粉采用季铵盐的季铵化反应，在水溶液中将淀粉进行季铵化处理，制备季铵型阳离子淀粉。
(2)机械力活化通过实验室设备（如球磨机、高速剪切器等）将季铵型阳离子淀粉进行机械力活化，探究机械力活化时间对其结构和性能的影响。
(3)评价絮凝性能通过调整水质、控制絮凝剂投加量等操作条件，评价不同机械力活化时间季铵型阳离子淀粉絮凝剂的性能差异。
三、预期结果通过以上研究内容和方法，预期得到以下结果：(1)成功制备不同机械力活化时间的季铵型阳离子淀粉絮凝剂；(2)表征机械力活化前后季铵型阳离子淀粉的结构和形态变化；(3)探究机械力活化时间对季铵型阳离子淀粉絮凝剂性能的影响，评价其絮凝效果和使用效率等。
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阳离子淀粉絮凝剂制备及脱色性能研究马冰洁 李艳平 鄢冬茂 唐洪波(沈阳工业大学理学院,沈阳 110178)摘 要 以马铃薯淀粉为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,干法工艺制备了季铵型阳离子淀粉絮凝剂(DS=0.099),以荧光黄E-8G染料溶液模拟印染废水,研究了染料浓度、絮凝剂用量、脱色时间和废水pH对脱色率和吸附量的影响。
结果表明:阳离子淀粉絮凝剂对碱性印染废水有较好的脱色能力;在废水pH为12.5,染料浓度113.5mg/L,絮凝剂用量120mg/L,脱色时间2h条件下,脱色率达63.2%,吸附量为0.612mg/mg;絮凝剂对酸性染料分子的吸附符合Langmuir单分子层吸附理论。
关键词 阳离子淀粉 絮凝剂 脱色性能中图分类号:TS235.1 文献标识码:A 文章编号:1003-0174(2009)07-0113-04 阳离子淀粉是一种重要的高分子絮凝剂,具有优良的可降解性、絮凝性和使用稳定性。
20世纪70年代以来,美、日、英、法等国在工业废水处理中,应用阳离子淀粉很好地解决了絮凝剂安全无毒、不产生二次污染的问题[1-2],而我国生产的阳离子淀粉主要应用于造纸和化工行业,在水处理中的应用至今未形成工业规模[3]。
印染废水是我国主要的有害、难处理工业废水之一,其特点是废水量大、水质复杂、色深、难生物降解,其中以酸性染料废水的污染最为严重。
酸性染料分子相对较小,含有一个以上的水溶性基团(通常为磺酸基),染料分子在水中离子化,带有负电荷[4],因其分子小可溶于水,即使很低浓度也会对水体造成严重污染,给废水处理带来困难。
季铵型阳离子淀粉是天然高分子衍生物,分子中的季铵基带有正电荷,能与染料分子的负电荷相互作用而结合,高分子物的吸附与网络架桥作用,使染料分子能吸附在高分子物表面,并在网桥上沉积絮凝。
本文采用干法工艺制备了季铵型阳离子淀粉絮凝剂,研究了阳离子淀粉絮凝剂对酸性染料模拟废水的脱色性能与脱色条件,为阳离子淀粉絮凝剂在印染废水处理中的开发应用提供理论与试验依据。
1 材料与方法1.1 原料与试剂收稿日期:2008-08-02作者简介:马冰洁,女,1956年出生,副教授,高分子材料表面修饰 马铃薯淀粉:黑龙江银河淀粉集团;3-氯-2-羟丙基甲基氯化铵:东营市三金化工有限公司;锌粒:常州市庆富金属制品有限公司;硒粉:上海昊化化工有限公司。
1.2 仪器与设备旋转式黏度计:DD J-1型,北京德利分析仪器公司;分光光度计:WF J7200型,上海尤尼科电器有限公司。
1.3 试验方法1.3.1 阳离子淀粉絮凝剂的制备称取马铃薯淀粉10g(干基),在搅拌下喷加4% NaOH溶液活化淀粉,混合0.5h,将醚化剂与等物质的量的NaOH在冰浴中迅速搅拌混合10min后,立即喷洒到经NaOH活化后的淀粉上,搅拌混合0.5h,然后移入密闭反应器中,混合物在指定温度和时间下反应得到白色固体粗产品,将粗产品用80%的乙醇水溶液浸泡、并用少量冰醋酸中和至pH为6～8,然后经洗涤、过滤、干燥、粉碎、过筛得季铵型阳离子淀粉絮凝剂(以下简称絮凝剂)。
1.3.2 模拟印染废水的配制准确称取113.5mg荧光黄E-8G染料,放入100 m L烧杯中,加一定量水溶解,然后定容至1000m L,得模拟印染废水。
模拟印染废水的吸光度为2.088、pH7、测试波长为440nm。
1.3.3 脱色试验准确称取一定量絮凝剂于200m L烧杯中,加入100m L染料废水,用搅拌器以150r/min的速度搅拌2009年7月第24卷第7期中国粮油学报Journal of the Chinese Cereals and Oils Ass ociationV ol.24,N o.7Jul.2009一定时间后,静置半小时。
用分光光度计测定上层清液的吸光度,以蒸馏水为参比液。
利用标准曲线找出相对应的染料浓度C (若溶液吸光度超出标准曲线范围,则将溶液稀释数倍再测其吸光度,溶液浓度为稀释倍数与该吸光度对应浓度的乘积)[5]。
以脱色率和吸附量衡量絮凝效果。
脱色率(D )和吸附量(X )的计算公式为:D =A 0-AA 0×100%式中:A 0为染料废水脱色前的吸光度;A 为染料废水脱色后的吸光度。
X =G-Y m式中:G 为脱色前染料质量/mg ;Y 为吸附平衡时废水中的染料质量/mg ;m 为加入染料废水的絮凝剂质量/mg 。
2 结果与讨论2.1 染料溶液浓度—吸光度标准曲线以54mg/L 的染料溶液测定不同波长下的吸光度,在440nm 处有最大吸光度,故确定分光光度计工作波长为440nm 。
准确称取一定量的荧光黄E -8G 染料,分别配制浓度为18、24、30、36、42、48、54mg/L 的染料溶液,测定溶液吸光度,绘制染料溶液浓度—吸光度标准曲线,如图1所示。
图1 染料溶液浓度—吸光度标准曲线2.2 脱色时间对脱色率和吸附量的影响在染料浓度113.5mg/L ,废水pH 为7.0,絮凝剂用量120mg/L ,搅拌脱色时间分别为0.5、1.0、1.5、2.0、3.0h 试验条件下,脱色时间对脱色率和吸附量的影响见图2。
由图2可知,脱色时间为0.5～1.5h 时,絮凝剂对废水的脱色率和对染料分子的吸附量增加显著。
脱色时间2.0h 以后,脱色率和吸附量无明显变化。
因为絮凝剂对染料分子的吸附过程分为两个阶段:第一阶段是溶液中的染料分子向絮凝剂表面扩散,此过程速度较慢,第二阶段为絮凝剂的正电荷与染料分子的负电荷相互作用而结合的过程,速度较快,当絮凝剂对染料分子的吸附达到饱和,即吸附平衡时,随脱色时间的延长,脱色率和吸附量不再增加。
因此,适宜的脱色时间为1.5～2.0h。
图2 脱色时间对脱色率和吸附量的影响2.3 絮凝剂用量对脱色率和吸附量的影响在染料浓度113.5mg/L ,废水pH 为7.0,脱色时间2h ,絮凝剂用量分别为50、200、500、1000、2000mg/L 试验条件下,絮凝剂用量对脱色率和吸附量的影响见图3。
图3 絮凝剂用量对脱色率和吸附量的影响 由图3可知,随着絮凝剂用量的增加,脱色率增加,而吸附量逐渐降低,在絮凝剂用量小于1000m g/L 时,脱色率和吸附量变化显著,絮凝剂用量大于1000mg/L 以后,脱色率和吸附量的变化趋于平缓。
因为,絮凝剂用量增加,吸附表面积增大,对染料分子的吸附量增加,因此,脱色率增大。
但当絮凝剂用量增大到一定程度以后,溶液中不仅存在絮凝剂分子与染料分子的正负电荷静电作用,而且絮凝剂分子之间的静电斥力作用也在加剧,这是不利于吸附作用的因素。
因此,脱色率和吸附量的变化趋于平缓。
考虑废水处理的成本与效果,絮凝剂用量可在500～1000mg/L 范围内选取。
2.4 废水pH 对脱色率和吸附量的影响在染料浓度113.5mg/L ,脱色时间2h ,絮凝剂用量120mg/L (以下同),废水pH 分别为2.0、4.1、6.0、411中国粮油学报2009年第7期8.0、10.0、12.5试验条件下,废水pH 对脱色率和吸附量的影响见图4。
图4 废水pH 对脱色率和吸附量的影响由图4可知,废水pH 为2～8时,随pH 增加,脱色率和吸附量缓慢降低,当pH >8.0时,随pH 增加,脱色率和吸附量增加显著,在pH 为12.5时,脱色率和吸附量分别达到63.2%和0.612m g/m g ,获得较大值。
2.5 染料浓度对脱色率和吸附量的影响在染料浓度分别为18、32、42、54、80、113.5、150、200mg/L 时,染料浓度对脱色率和吸附量的影响见图5所示。
图5 染料浓度对脱色率和吸附量的影响由图5可见,随着染料浓度的增加,脱色率逐渐降低,而吸附量在染料浓度为18mg/L ～113.5mg/L 时增加显著,染料浓度大于150mg/L 以后,随染料浓度增加,吸附量变化不大。
实验所得的吸附曲线与Langmuir 等温吸附线形状基本一致,说明阳离子淀粉絮凝剂对酸性染料分子的吸附符合Langmuir 单分子层吸附理论[6-9]。
吸附方程为:C Q =1G b +C G式中:C 为吸附平衡时染料浓度/mg/L ;Q 为絮凝剂在吸附平衡时的吸附量/mg/mg ;G 为饱和吸附量/mg/mg ;b 为吸附常数。
由等温吸附方程可知,C/Q 与C 为直线关系,其斜率为1/G,截距为1/G b 。
以C/Q 对C 作图得图6,其回归方程为Y=38.15582+0.60603X ,由回归方程求得G=1.65mg/mg ,b =0.015884。
图6 C/Q -C 关系图3 结论以马铃薯淀粉为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,采用干法工艺制备了季铵型阳离子淀粉絮凝剂,产物取代度为0.099。
利用其对模拟印染废水的脱色试验结果表明,阳离子淀粉絮凝剂在碱性溶液中有较好的脱色能力;在废水pH 为12.5,染料浓度113.5mg/L ,絮凝剂用量120mg/L ,脱色时间2h 条件下,脱色率达63.2%,吸附量为0.612mg/mg ;在中性溶液中,脱色率为54.6～62.0%时,阳离子淀粉絮凝剂用量为500～1000mg/L ;阳离子淀粉絮凝剂对酸性染料分子的吸附符合Langmuir 单分子层吸附理论,其饱和吸附量为G =1.65mg/mg ,吸附常数b =0.015884;阳离子淀粉絮凝剂制备工艺简单,絮凝性能优良,无毒,可生物降解,是一种环保型水处理剂。
参考文献[1]壮亚峰,姚国胜,李杰励.氢氧化镁-淀粉复合絮凝剂对印染废水的脱色研究[J ].化学与生物工程,2007,24(2):29-31[2]邓宇,李兰青子.干法合成阳离子淀粉絮凝剂的初步研究[J ].化学工业与工业技术,2005,26(1):9-12[3]陈纯馨,陈忻,袁毅桦,等.变性淀粉在印染废水处理中的应用研究[J ].食品科学,2007,28(10):245-247[4]万国平,王家和.染料化学基础[M].北京:化学工业出版社,2000[5]具本植.高取代度阳离子淀粉的制备与应用研究[D].大连:大连理工大学精细化工系,2000[6]王正烈,周亚平.物理化学[M].北京:高等教育出版社,2000[7]HamrstrandG E ,H ofreiterB T ,MehltreterC L.Deter mination of the txtent of the extent of reaction between epichloro hgdrin and starch[J ].Cereal Chem ,1960,3(7):5-19[8]许世美.两性淀粉的合成及应用研究[D ].大连:大连理工大学应用化学系,2002[9]K etola H Y,Hagberg P F.M odified starch[P].US ,6670470.2003-12-3.(下转第141页)511第24卷第7期马冰洁等 阳离子淀粉絮凝剂制备及脱色性能研究Determination of Zearalenone in Maize by HP LC -F LDY in Qinggang 1,2 Wang Feng 1 Zhou H ongjie 1Zhang Haiwei 1 X ie Fang 1 Ha Y iming 1(Institute of Agro F ood Science and T echnolony ,The Chinese Academy of Agricultural Sciences 1,Beijing 100193)(C ollege of F ood Science ,S outhwest University 2,Chongqing 400716)Abstract A method was established for determination of mycotoxin zearalenone (ZE N )in maize by high performanceliquid chromatography (HP LC ).Using the method of G B/T 19540:2004as reference ,sam ples were cleaned up through Oasis H LB column.Extracted sam ples were analyzed by HP LC on an agilent extent C18column with acetonitrile/water (45∶55)as m obile phase (1.0m L min 1),and fluorescence detection (λex =235nm ,λem =460nm )was conducted.Re 2sults :The calibration graphs are linear up from 12～2400μg/kg for ZE N in maize and correlation coefficient is 0.9994.F or maize sam ples added with high ,middle or low level of ZE N reference material ,the recovery is 86.240%,93.839%,96.736%,respectively.The relative standard deviations are 1%～10%,and the minimum detection limit is 10μg/kg.This determination method for ZE N is feasible and may als o provide reference to im prove ZE N determination in other cereal grains.K ey w ords zearalenone ,HP LC ,F LD ,maize(上接第115页)Preparation and Decolorization Property ofCationic Starch FlocculantMa Bingjie Li Y anping Y an Dongmao T ang H ongbo(Science School ,Shenyang University of T echnology ,Shenyang 110178)Abstract The quaternary amm onium -type cationic starch flocculant (DS =0.099)was prepared by using potato starch as materials ,3-chloro -2-hydroxypropyl trimethyl amm onium chlorate as etherifying agent ,and with dry process.The effect of decolorization time ,concentration of dyes ,flocculant dose and pH value of wastewater on the decolorization rate and ads orption capacity of product was studied by using s olution of S olvent G reen 8dyes as analog wastewater.Re 2sults :The cationic starch flocculant has a better decolorization rate in alkaline s olution.The decolorization rate reaches 63.2%and the capacity of ads orption is 0.612mg/mg under the following conditions :pH value of wastewater 12.5,con 2centration of dyes 113.5mg/L ,flocculant dose 120mg/L ,and decolorization time 2h.The ads orption of cationic starch flocculant on the m olecules of acidic dye accords with Langmuir m onolayer ads orption theory.K ey w ords cationic starch ,flocculant ,decolorization property141第24卷第7期尹青岗等 高效液相色谱法对玉米中玉米赤霉烯酮的测定。