混合盐溶液中KLPAAM复合高吸水树脂吸液性能的研究
高吸水树脂对重金属盐溶液的吸液及吸附性能
第33卷第4期2011年12月湖北大学学报(自然科学版)Journal of Hubei University(Natural Science)Vol.33 No.4 Dec.,2011 收稿日期:2011-02-22基金项目:2010年武汉市青年科技晨光计划项目(201050231049)、中国海洋石油总公司项目(SH-GS-10-ZC-014)、绿色化工过程省部共建教育部重点实验室开放基金项目(GCP201003)和武汉工程大学科学研究基金(10092012)资助作者简介:余响林(1980-),女,博士,讲师,E-mail:yxlin2002@163.com文章编号:1000-2375(2011)04-0528-05高吸水树脂对重金属盐溶液的吸液及吸附性能余响林,胡正杰,程冬炳,刘旭华,肖硕,余训民(武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074)摘要 高吸水树脂由于含有—COOH、—NH2、—SO3H,对重金属离子有较强的吸附性.探讨不同基团树脂对重金属离子吸附性能的影响,结果表明:二元树脂对重金属离子吸附效果最好,树脂对单一重金属离子吸附能力的大小顺序为Cd2+>Cu2+>Ni 2+>Pb2+,最大吸附容量依次为331.80、182.82、165.79、23.89mg/g,其吸液性能依次为Pb2+>Ni 2+>Cu2+>Cd2+,树脂对Cd2+有较好的选择性.在单一的Cd2+溶液中,树脂对Cd2+的吸附容量随Cd2+浓度增大而增大,在Cd2+浓度为3~4mmol/L时,脱除率达到最大.溶液的pH值对丙烯酸树脂的吸附性能有较大的影响,在溶液pH=5时吸附效果最好. 关键词 高吸水性树脂;重金属离子;吸液倍率;吸附容量;脱除率 中图分类号 O633.4;TQ322.9 文献标志码 A 废水中的重金属主要来源于电镀、制革、染色、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业[1].重金属不能被生物所降解,进入水体环境后,会引起水生生物中毒,并通过食物链在人体内富集,威胁到人体的健康[2-3],因此,含重金属离子废水的治理一直是人们关注的重点和难点.近年来,吸附法是处理重金属废水的一种比较有效的方法,其中,吸附剂的选择对废水的治理和贵重金属的回收至关重要[4-5].高吸水树脂是一种经适度交联而具有三维网络结构的新型功能高分子材料,树脂分子上含有大量的羟基、羧基、磺酸基和酰胺基,这些基团对重金属离子有很强的螯合作用[6-7].因此,高吸水性树脂不仅可以用作吸水保水材料,还可以用作金属离子的螯合剂,对重金属离子进行富集、分离和回收[8-11].谢建军[4]等利用水溶液聚合法制得聚丙烯酸吸水树脂(PAAS)对重金属离子有很好的络合性,对单一的Pb2+的吸附容量最高可达287mg/g.何明等[12]对丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂在不同Cd2+浓度下的吸附性能进行了研究,吸附容量随Cd2+浓度增加先升高后降低,在Cd2+浓度为2~3mmol/L的范围内吸附容量最高为269.76mg/g.但是这些研究的吸附容量不高,为了进一步拓展高吸水性树脂在重金属离子上的应用,提高树脂的脱除效率,更好地满足实际应用的要求,我们以水溶液聚合法合成的高吸水性树脂为研究对象,考察不同类型树脂在重金属溶液中的吸液和吸附性能,希望为树脂大规模应用于处理重金属废水提供参考.1 实验1.1 药品及仪器 丙烯酸(AA),分析纯,天津市福晨化学试剂厂;丙烯酰胺(AM),分析纯,国药集团;2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS),分析纯,上海晶纯试剂;N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA),分析纯,国药集团;过硫酸钾(KPS),分析纯,国药集团;硝酸铜、硝酸铅、硝酸镍、硝酸镉,分析纯,天津市科密欧化学试剂开发中心;氢氧化钠、硝酸,分析纯,天津博迪化工集团.原子吸收分光光度仪(8510型),上海;集热式恒温加热磁力搅拌器(DF-101S),武汉科尔仪器设备有限公司;高速万能粉碎机(DFT-100),上海新诺仪器厂.第4期余响林等:高吸水树脂对重金属盐溶液的吸液及吸附性能529 1.2 高吸水树脂的合成 在三口烧瓶中按计算量加入重蒸后的丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS),再加入一定量的水溶解,开启搅拌器搅拌,保持氮气氛,排除三口烧瓶中的氧气.在冰水浴中将配好的NaOH溶液逐滴加入到三口烧瓶中,待NaOH滴完后往三口烧瓶中加入交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和引发剂过硫酸钾(KPS),在一定温度下(50~70℃)的水浴中反应数小时,得到透明弹性水凝胶.切块并在100℃干燥,并于90℃真空干燥,粉碎得高吸水树脂粉末.1.3 基本吸液性能测试 称取粉末状聚丙烯酸树脂成品0.50g放入烧杯中,分别加入去离子水、自来水、W(NaCl)=0.9%溶液和人工尿液,达到吸附平衡后测定其凝胶的质量,按下式计算吸液倍率.Q=m1-m0m0(1)式中:Q为吸水平衡溶胀率,g/g;m0为高吸水树脂的质量,g;m1为吸水后水凝胶的质量,g/g.1.4 树脂脱除金属离子的能力测试 取0.2g树脂成品放入到烧杯中,分别向烧杯中加入3mmol/L的Cd(NO)2、Ni(NO)2、Cu(NO)2、Pb(NO)2溶液,待达到吸附平衡后测定凝胶的质量和吸附后溶液的体积,通过原子光谱测定吸附后重金属离子的浓度.按式(1)计算出吸液倍率,按下式计算吸附容量和脱除率.吸附容量:α=M0V0-M1V1ms(2)脱除率:D=M0V0-M1V1M0V0(3)式中:V0为吸附前溶液的体积,L;V1为吸附后溶液的体积,L;M0为重金属离子的起始浓度,mol/L;M1为吸附后溶液中重金属离子的浓度,mol/L;ms为吸附树脂的质量,g.2 结果与讨论2.1 树脂的基本吸液能力 选取了3种有代表性的树脂,丙烯酸含量相同的情况下,分别引入质量分数相同的丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS),得到一元、二元、三元树脂.测定3种类型SAP树脂在去离子水、自来水、0.9%的NaCl溶液和人工尿液中的吸液倍率,结果如表1所示,吸液表1 树脂的基本吸液能力g·g-1树脂类型Q去离子水Q自来水Q盐水Q人工尿液一元树脂(单体:AA)785.50 247.68 75.10 36.88二元树脂(单体:AA、AM)601.90 150.60 76.60 17.36三元树脂(单体:AA、AM、AMPS)1 140.00 328.82 99.06 68.34能力顺序为三元树脂>一元树脂>二元树脂,这主要是因为强亲水物质AMPS的引入可以提高树脂与水的亲和力,从而提高吸液倍率;非离子单体AM的引入减少了树脂内部的渗透压,从而一定程度上减少吸液倍率.2.2 树脂在金属离子中吸液性能的研究 对树脂在不同金属离子溶液中的吸液性能进行了研究,数据如表2所示,树脂在3mmol/L重金属离子溶液中的吸液倍率明显低于在去离子水中的吸液倍率,这是由于等离子效应,使得高吸水性树脂分子网络膨胀受到了阻碍或已膨胀的吸水树脂收缩而与水分离,从而降低吸液倍率.不同类型树脂在重金属离子溶液中的吸液倍率顺序为:一元树脂>二元树脂>三元树脂,而且在铅离子溶液中的吸液倍率较高,这是因为树脂的吸液倍率除了与离子强度有关外,还与络合程度有关,络合程度越大,交联点越多,则水越不容易进入,吸液倍率越低.在离子强度相等的情况下,表2 树脂在3mmol/L金属离子溶液中的吸液能力g·g-1树脂类型Q(Cd2+)Q(Cu2+)Q(Ni 2+)Q(Pb2+)一元树脂165.65 190.15 194.50 347.60二元树脂165.05 179.65 180.90 311.70三元树脂122.85 93.30 175.30 290.50与其他3种金属离子比较,树脂与铅离子的络合常数较小,树脂受络合的影响较小[13],而使吸液倍率较其他金属离子高.三元树脂中含有3种可参加络合的基团,因此受络合影响较大,在重金属离子溶液中的吸液倍率最低.2.3 树脂对金属离子脱除能力的研究2.3.1 不同类型树脂对不同金属离子的选择性研究 树脂对重金属的吸附容量及脱除能力如表3、表4所示,从表中可以看出树脂对金属离子脱除能力的大小顺序为:二元>三元>一元.可能是因为二元530 湖北大学学报(自然科学版)第33卷树脂上含有—CONH—对金属离子的络合能力比三元树脂上—SO3H高,使得二元树脂的脱除容量比三元树脂大[14].对于所有树脂而言,金属离子的吸附容量由大到小的顺序为Cd2+>Cu2+>Ni 2+>Pb2+,这可能是离子在溶液中所处的状态不同,吸水树脂对Cd(NO)2、Cu(NO)2、Ni(NO)2和Pb(NO)2的络合稳定常数有所不同,络合常数依次为Cd2+>Cu2+>Ni 2+>Pb2+[4],络合常数越大,越容易与树脂形成稳定的配合物,则吸附容量和脱除能力都会高一些,这也说明树脂对Cd2+的选择性更好.表3 树脂对重金属离子的吸附容量的影响mg·g-1树脂类型a(Cd2+)a(Cu2+)a(Ni 2+)a(Pb2+)一元树脂301.02 156.34 147.65 18.55二元树脂331.80 182.82 165.79 23.89三元树脂321.46 168.21 155.70 20.19表4 树脂对重金属离子的脱除率的影响%树脂类型D(Cd2+)D(Cu2+)D(Ni 2+)D(Pb2+)一元树脂89.27 82.08 84.11 71.62二元树脂98.40 95.98 94.44 92.24三元树脂95.33 88.31 88.69 77.952.3.2 重金属离子浓度对脱除能力的影响 镉离子的浓度对吸附容量和脱除率的影响如图1、图2所示:随着镉离子浓度的增加,吸附容量呈直线上升,脱除率呈上升的趋势,在镉离子浓度为3~4mmol/L时,脱除率基本趋于稳定,SAP高吸水树脂吸附重金属离子的原理是树脂三维网络空间结构中的—COO—、—CONH—、—SO3H等基团上的氮原子和氧原子可与金属离子发生配位反应,形成稳定的螯合物.镉离子浓度越大,更多的镉离子可与树脂上的—COO—、—CONH—、—SO3H基团螯合,吸附容量也就越大,脱除率升高.当离子浓度过大时,由于金属离子的螯合作用,增加了高吸水树脂的交联度,使树脂已吸附饱和,网络结构不能进一步扩张,最终吸附容量和脱除率将趋于稳定.从图2中还可以看出二元树脂比三元树脂在较高离子浓度的脱除率更高一些,说明二元树脂更能适应较高浓度的镉离子溶液,这主要与二元树脂上耐盐性强的—CONH—基团有关,三元树脂上含有—SO3H,—SO3H对重金属的络合常数较低,阻碍重金属离子的吸附.图1 不同镉离子浓度对吸附容量的影响图2 不同镉离子的浓度对脱除率的影响2.3.3 重金属离子溶液的pH对脱除能力的影响 当pH>9时,金属离子溶液容易形成沉淀,所以,确定体系的pH测试范围为1.0~9.0,选取浓度为3mmol/L.树脂在酸性和碱性溶液中的吸附容量和脱除率分别如图3和4所示.在酸性溶液中,吸附容量和脱除率均比碱性环境中高,吸附容量和脱除率在(pH=5)时最大,分别为331.80mg/g,98.40%.溶液的pH值对金属离子的吸附容量和脱除率均有一定的影响,当溶液的pH过低,其吸附容量和脱除率也比较低,这是因为酸离子浓度过大,丙烯酸高吸水树脂中的羟基、羧基和酰胺基等基团被氢离子质子化,分子内和分子间强烈氢键的作用使其溶胀度降低,导致树脂螯合金属离子的能力降低,从而降低脱除率和吸附容量.随着pH的升高,—COOH、—CONH—等基团逐渐变为—COO—,负离子间的相互排斥而使吸附剂在溶液中高度溶胀,形成的羧酸根等离子可通过离子键的作用与Cd2+产生强的吸附作用.在pH=5处吸附容量和脱除率达到最大,第4期余响林等:高吸水树脂对重金属盐溶液的吸液及吸附性能531可能是溶液中的大部分酸离子被中和,树脂中的羟基、羧基和酰胺基等基团没有被质子化,而使树脂吸附重金属离子的能力最大.当pH>5时,二元树脂的吸附容量和脱除率下降,可能是过高的pH值使金属离子形成了胶体,和树脂对重金属离子的络合成竞争关系而使吸附能力降低,从而使脱除率和吸附容量降低.图3 二元树脂在不同pH下的吸附容量图4 二元树脂在不同pH下的脱除率3 结论对用水溶液聚合法合成的高吸水性丙烯酸树脂进行了重金属离子的吸附性能和在重金属离子溶液中吸液性能的研究,结果表明:(1)不同单体类型合成的丙烯酸高吸水性树脂基本吸液能力的大小为:三元树脂>一元树脂>二元树脂;在重金属离子溶液中的吸液能力大小顺序为:一元>二元>三元.(2)研究不同类型树脂对金属离子脱除能力的影响,结果表明二元树脂对金属离子有较好的脱除能力,树脂对单金属离子的吸附存在一定的选择性,对金属离子吸附量的顺序为Cd2+>Cu2+>Ni 2+>Pb2+,最大平衡吸附容量依次为331.80、182.82、165.79、23.89mg/g.吸水树脂对镉离子的吸附容量随镉离子的浓度增大而增大,脱除率随镉离子浓度增大而先增大,后趋于平衡,平衡浓度为3~4mmol/L.溶液的pH值对丙烯酸高吸水性树脂的吸附性能均有一定的影响,在酸性条件下的脱除效果比碱性条件下好,当pH=5时脱除效果最好.参考文献:[1]雷苑武,孙颖.离子交换技术在重金属废水处理中的应用[J].环境科学与管理,2008,33(10):82-84.[2]梅光泉.重金属废水的危害及治理[J].微量元素与健康研究,2004,21(4):55-56.[3]蔡玉婷.电镀废水对人体的危害及其集中处理[J].农业环境科学学报,2010,29(增刊):205-208.[4]谢建军,刘新容,梁吉福.PAAAM高吸水树脂在盐液中吸水及吸附性能[J].化工学报,2006,57(7):1115-1117.[5]Lokar Y M,Le Marechal A M.Methods of decoloration of textile wastewaters[J].Dyes and Pigments,1998,37(4):335-356.[6]郑易安,杨效和,王爱勤.高吸水性树脂Super-I对Pb2+的吸附性能[J].精细化工,2008,25(11):1045-1045.[7]焦兴坤.高吸水性树脂的生产与应用[J].丙烯酸化工与应用,2007,20(3):10-13.[8]France S,Kumar M,Varshney L.Radiation synthesis of superabsorbent poly(acrylic acid)-carrageenan hydrogels[J].Radiat Phys Chem,2003,9(5):481-486.[9]沈朴.高吸水性树脂的发展、结构及吸水理论研究现状[J].榆林学院学报,2010,20(2):53-55.[10]谢建军,刘新容,梁吉福,等.吸水树脂吸附分离研究进展[J].高分子通报,2007,20(9):52-58.[11]Wei G D,Qin W P,Zheng K Z,et al.Synthesis and properties of SiC/SiO2nanochain heterojunctions by microwavemethod[J].Cryst Growth Des,2009,9(3):1431-1435.[12]何明,尹国强,王品,等.羽毛蛋白接枝丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的吸附性能[J].化工新型材料,2010,38(8):69-72.[13]黄茂福.螯合剂及其在印染工业中的应用[J].印染,2001(1):37-41.[14]谢建军,梁吉福,何新建,等.丙烯酸系高吸水树脂反相悬浮聚合法制备及其吸附性[J].功能高分子学报,2008,21(4):448-451.532 湖北大学学报(自然科学版)第33卷The absorbency and adsorption of the superabsorbent resin insalt solutions of heavy metal ionsYU Xianglin,HU Zhengjie,CHENG Dongbing,LIU Xuhua,XIAO Shuo,YU Xunmin(Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education,Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430074,China)Abstract The SAP(super absorbent polymer)had strong adsorption to heavy metal ions becausethe SAP contained—COOH、—NH2and—SO3H.The experiment investigated how the differentfunctional groups had effect on the adsorption to heavy metal ions.The results showed that PAA-AMhad a good effect on heavy metal ions desorption.The sequence of the adsorption to single heavy metalions was Cd2+>Cu2+>Ni 2+>Pb2+and the maximum adsorption capacities were 331.80、182.82、165.79、23.89mg/g,respectively,which showed that SAP had a good selectivity to Cd2+.Thesequence of the absorbency capacity was Pb2+>Ni 2+>Cu2+>Cd2+.In the solution only with Cd2+,the adsorption capacity of SPA to Cd2+increased with the increase of concentration of cadmium nitratesolution and the removal rate reached the maximum when the concentration was 3-4mmol/L.ThepH of the heavy metal ion solution had a certain effect on the adsorption property of SPA,and theremoval effect under the acidic condition was better than that under the alkaline condition.Underalkaline condition,the removal rate was best when the pH was 5.Key words super absorbent resin;heavy metal ions;absorbency;adsorption capacity;removalrate(责任编辑胡小洋)櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆(上接第524页)Surface-enhanced Raman spectral studies on the interaction betweennicotine and metal nanoparticlesLIU Zichun,LI Wenjia,YU Jie,LI Weijiao,HU Lanlan,JIN Shanxia,LI Yueying,YE Yong(Scool of Chemistry and Chemical Engineering,Hubei University,Wuhan 430062,China)Abstract In present work,four adsorbing substrates(gold nanoparticles,silver nanoparticles,gold-silver core-shell nanoparticles and gold-silver alloy nanoparticles)were synthesized.The possibleadsorption orientation and interaction behavior of nicotine on these adsorbing substrates wereinvestigated respectively by the surface-enhanced Raman spectroscopy.It was concluded that themolecule was adsorbed on the surfaces of the gold and the gold-silver alloy nanoparticles,with asimilar vertical adsorption orientation.Nicotine molecule interacted with the gold surface directlythrough the N—Au bond.However,as the surfaces of the silver and gold-silver core-shell were rich inAg,the molecule employed an extremity adsorption orientation.Nicotine molecule interacted with thesilver surface directly through the Ag—N bond and Ag—C bond.Key words surface-enhanced Raman spectra;nicotine;metal nanoparticles(责任编辑胡小洋)。
P(AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及其吸水性能研究实验方案
P(AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及其吸水性能研究一实验目的1了解高吸水性树脂的基本功能及用途。
2 掌握高吸水性树脂的制备方法。
3了解高吸水性树脂吸水性的测定方法。
二实验原理高吸水性树脂是一种适度交联、具三维网络结构的新型功能高分子材料。
其分子中含有大量的-COOH、-OH等强亲水性基团,因此具有强的吸水性;同时因具有适度交联的三维网络结构,使其在水中只是吸水溶胀而不溶解。
故而这类材料具有超强的吸水、保水能力。
其疏松、多孔的表面结构,又使之能吸附小分子及离子,且吸附后树脂可洗脱再生,重复利用。
高吸水性树脂已被广泛用于农林、园艺、工业、医疗、环保等诸多领域。
高吸水性树脂先通过吸附和分散作用吸收水分,接着树脂的亲水基团通过氢键与水分子作用,离子型的亲水基团遇水开始解离,阴离子固定在高分子链上,阳离子为可移动离子。
随着亲水基团的解离,阴离子数目增多,静电斥力增大,使树脂网络扩张。
同时为了维持电中性,阳离子不能向外部溶剂扩散,而使其浓度增大,导致树脂网络内外的渗透压随之增加,水分子进一步渗入。
随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差趋向于零,并且随网络扩张其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消了阴离子的静电斥力,最终达到吸水平衡。
本实验以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为共聚单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用溶液聚合法制备高吸水性树脂,并探讨其吸水性能。
三仪器与试剂水浴锅搅拌器三颈瓶试剂瓶球形冷凝器量筒烧杯温度计药勺天平丙烯酰胺(AM)丙烯酸(AA)N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)过硫酸钾(KPS)各色染料四实验步骤1. 将4g丙烯酰胺(AM),2g中和度80%的丙烯酸和30 mL去离子水加入装有冷凝管、温度计和搅拌装置的150ml三颈瓶中,搅拌下升温至60℃,分别滴加0.005g/mL的MBA溶液1mL和0.05g/mL的KPS溶液2mL。
搅拌20分钟,滴加相应颜色的染料溶液数滴。
用β-环糊精、聚乙烯醇和丙烯酰胺制备的高吸水性树脂的耐盐性及生物降解行为1)
用β-环糊精、聚乙烯醇和丙烯酰胺制备的高吸水性树脂的耐盐性及生物降解行为1)程明扬;吴彦晨;戚后娟;黄占华【摘要】Theβ-cyclodextrin/poly( vinyl alcohol)/acrylamide superabsorbent resin was synthesized by inverse suspension meth-od usingβ-cyclodextrin, poly ( vinyl alcohol) and acrylamide.We studied the swelling characteristics of resin in the differ-ent concentrations of Cl-, SO2-4 , and different pH buffer solution, and the biodegradability of resin in Penicillium, Asper-gillus niger and Brown rot fungi.The swelling capability of resin in chlorine salt was better than that in sulfate.The swell-ing capability of resin was up to 700-1 050 g/g in 0.05-1.00 mg/L in Fe3+.There was good absorption of resin in pH of 4-12.The biodegradation efficiency of the resin hydrogel reached 81.3%in Brown rot fungi.The resin was an environmentally friendly material.%采用反相悬浮法,以β-环糊精、聚乙烯醇和丙烯酰胺为主要原料,制备了高吸水性树脂。
聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水树脂吸水保水性能研究
聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水树脂吸水保水性能研究刘玉贵;张瑾;朱忠其;刘强;柳清菊【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)013【摘要】高吸水树脂具有良好的吸水性、保水性及耐盐性,受到广泛的关注及应用.研究了不同阴、阳离子强度、pH值及不同质地的土壤对聚(丙烯酸-丙烯酰胺)(PAA-AM)树脂的吸水保水性能的影响.结果表明,对于不同价态的阴、阳离子盐溶液,其对树脂吸液性能影响的大小顺序为三价>二价>一价;树脂在酸碱性环境中的最佳使用条件为pH值=6~8;在不同泥沙比的土壤中施加PAA-AM树脂,能显著改善土壤的蓄水保水能力及土壤团粒结构,其中施加PAA-AM树脂的沙土蓄水保水能力优于经同样处理的其它土壤,故PAA-AM树脂更适合施用于沙性土质土壤中.【总页数】5页(P1842-1846)【作者】刘玉贵;张瑾;朱忠其;刘强;柳清菊【作者单位】云南大学云南省高校纳米材料与技术重点实验室,云南昆明650091;云南大学云南省高校纳米材料与技术重点实验室,云南昆明650091;云南大学云南省高校纳米材料与技术重点实验室,云南昆明650091;云南大学云南省高校纳米材料与技术重点实验室,云南昆明650091;云南大学云南省高校纳米材料与技术重点实验室,云南昆明650091【正文语种】中文【中图分类】O631【相关文献】1.聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备研究 [J], 王婧;陈馥2.羽毛蛋白-聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备及吸水性能 [J], 何明;尹国强;王品;崔英德;张步宁3.聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水树脂的制备及性能研究 [J], 刘玉贵;张瑾;朱忠其;刘强;柳清菊4.反相悬浮法合成聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)高吸水树脂及性能研究 [J], 张圣祖;杜勇;袁庭;徐强5.聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/膨胀蛭石/腐殖酸钠复合高吸水性树脂的溶胀和缓释性能研究 [J], 华水波;杨逵;王爱勤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
PAAAM高吸水树脂吸液及保水性能研究
2013年5月何新建等.P A A A M高吸水树脂吸液及保水性能研究51PA A A M高吸水树脂吸液及保水性能研究何新建1,谢建军2(1.湖北大峪口化工有限责任公司,湖北钟祥431910;2.中南林业科技大学材料科学与工程学院,长沙410004)[摘要]以丙烯酸和丙烯酰胺为单体合成了P A A A M高吸水树脂,研究了该树脂在不同介质中的吸液性能,以及在自然蒸发条件下树脂用量及不同介质溶液对土壤保水率的影响。
结果表明,该树脂在蒸馏水中的吸液倍率最大,在人工尿中的吸液倍率最小。
PA A A M高吸水树脂用量为1.5%时,土壤保水率下降明显减慢,土壤保水性能提高。
且树脂用量越多,土壤保水率下降越慢。
PA A A M高吸水树脂在自来水中的保水率优于在0.9%食盐水中的保水率,该树脂更适合在沙质土壤中使用。
[关键词]高吸水树脂丙烯酸丙烯酰胺吸液性能保水性能高吸水树脂也称超强吸水剂或保水剂,由低分子物质经聚合反应合成,是一种经适度交联而具有三维网络结构的新型功能高分子材料,分子链上含有很多强亲水基团,能吸收相当于自身重量几百倍甚至几千倍的水,而且吸水后无论加多大压力也不脱水…。
高吸水树脂可在农业、林业、水利等领域发挥抗旱保水、保肥增效、防风固沙等重要作用,在国际上被普遍认为是继化肥、农药、地膜之后最有希望被农民接受的农用化学口[2—4]口日oPA A A M高吸水树脂分子链上有一C O O一和一C O N H:基团,两者产生协同效应,赋予树脂很多新性能"‘8J。
笔者在测定PA A A M高吸水树脂吸液性能的基础上,研究了在自然蒸发条件下,不同土壤中树脂对盐水和自来水的保水性能,对PA A A M高吸水树脂在普通土壤、沙漠及土壤盐渍化地区的应用有一定的参考意义。
1实验部分1.1主要试剂丙稀酸,分析纯,经减压蒸馏后置于冰柜中备用,成都市科龙化工试剂厂;丙烯酰胺,分析纯,成都市科龙化工试剂厂;过硫酸钾,分析纯,上海化学试剂采购供应站;N,N’一亚甲基双丙烯酰胺,化学纯,天津科密欧化学试剂开发中心;氢氧化钠,分析纯,湖南汇虹试剂有限公司;氯化钠,分析纯,长沙安泰特细化工实业有限公司;土壤样品为农作物耕土;河沙采自建筑工地。
高吸水树脂及其耐盐性研究
高吸水树脂及其耐盐性研究摘要高吸水性树脂是一种新型高分子材料,在各行各业中都有广泛的应用,在实际应用中,高吸水树脂所吸的都是含盐的水,而盐对高吸水树脂的吸水率又有很大的影响,因此研究高吸水树脂的耐盐性有很大的实际意义,文章介绍了高吸水树脂的吸水机理,盐对高吸水树脂的影响及影响高吸水树脂耐盐性的因素,重点研究了耐盐性改进的几种方法,并对高吸水树脂的未来发展趋势做出展望。
关键词高吸水树脂;耐盐性;吸水率;吸水机理高吸水性树脂又称为超强吸水剂,是一种含有羧基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。
与传统的吸水材料(如纸、棉、海绵等)相比,高吸水性树脂具有吸水容量大、吸水速度快、保水能力强等优越性能,广泛应用于农业、园林、建筑、涂料、石油化工医、疗卫生及环境保护等领域。
1高吸水树脂的吸水机理高吸水性树脂由于是一个交联的三维网络结构,所以其吸水过程是高聚物的溶胀过程,一个比较复杂的过程。
目前,较为通用的离子网络理论认为,高吸水树脂在水中,水分子氢键与高吸水树脂的亲水基团作用,离子型的亲水基团遇水开始离解,阴离子固定于高分子链上,阳离子为可移动离子,随着亲水基团的进一步离解,阴离子数目增多,离子间的静电斥力增大使树脂网络扩张,同时为了维护电中性,阳离子不能向外部溶剂扩散,导致可移动阳离子在树脂网络内的浓度增大,网络内外的渗透压随之增加,水分子进一步渗入。
随着吸水量的增大网络内外的离子浓度差逐渐减少,渗透压差趋于零,同时随着网络扩张其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消阴离子的静电斥力,最终达到吸水平衡。
2盐对高吸水树脂吸水倍率的影响高吸水树脂吸水倍率受盐的影响很大,如吸收纯水可达400倍~600倍的聚丙烯酸盐系吸水树脂,吸自来水为250倍~350倍,生理盐水40倍~60倍,人工海水7倍~l0倍。
盐浓度越高其吸水倍率越低。
耐盐性可分为两个方面,即对钠盐,钾盐等碱金属盐的耐盐性(称作耐碱金属盐性)和对钙盐、镁盐,铝盐等多价金属盐的耐盐性(称为耐多价金属盐性)。
(高分子化学与物理专业论文)丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂溶液共聚合成与吸液吸附性能研究
湘 潭 大 学 2006 届 硕 士 论 文I 摘 要本文较系统地研究了以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,采用水溶液聚合方法合成的聚丙烯酸(盐)/丙烯酰胺高吸水树脂(PAAAM)的吸液吸附性能,结果表明:PAAAM 树脂具有吸液倍数大、耐盐性好、吸水后凝胶强度较好、对过渡金属离子吸附较强等特点。
研究结果主要内容包括:以N,N -亚甲基双丙烯酰胺(NMBA )为交联剂,过硫酸钾(KPS )为引发剂,丙烯酸(AA )和丙烯酰胺(AM )为单体,以吸液倍率和吸液后的凝胶强度为评价指标,用正交实验法和阶梯升温法确定了PAAAM 树脂的最佳合成条件,得到该树脂在0.9%NaCl 溶液中的吸液倍率为133g ·g -1,最大吸蒸馏水倍率为2710g ·g -1,且吸液后凝胶强度较好。
最佳合成条件如下:单体质量浓度[M]为25%,丙烯酸中和度N 为60%,丙烯酸与丙烯酰胺的质量比R 为6:1,交联剂和引发剂相对于单体的质量分数[C]和[I]分别为0.01%和0.1%,反应温度与时间为60℃(2h )、70℃(2h )、80℃(3h ),并对PAAAM 吸液性能的重要影响因素进行了单因素考察及回归分析。
系统研究了PAAAM 树脂在不同盐溶液中的吸液倍率与时间的关系及PAAAM 粒径与溶液温度对其吸液速率的影响;考察了溶液pH 值对PAAAM 树脂吸液倍率的影响;讨论了PAAAM 树脂在高温下的恒温保水性能。
通过对PAAAM 树脂吸附过渡金属Cu 2+和Fe 3+的研究发现,该树脂对Cu 2+和Fe 3+的吸附动力学可以用t q q k q t ee t 1122+=来描述;探讨了PAAAM 树脂对过渡金属Cu 2+和Fe 3+的吸附等温式、溶液pH 值及不同单体配比组成对PAAAM 树脂吸附Cu 2+和Fe 3+的影响,最大吸附量分别为247mg ·g -1和173mg ·g -1。
合成了聚乙二醇双丙烯酸酯,并对其进行了FT -IR 和1H -NMR 表征,考察了采用不同交联剂合成的PAAAM 树脂的吸液吸附性能。
PAAAM高吸水树脂在盐液中吸水及吸附性能
关键 词 :高 吸 水 树 脂 ;吸 水 倍 率 ;吸 附量
中 图 分 类 号 :T 3 6 4 Q 2 . 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :0 3 — 1 5 ( 0 6 7 7 5 3 4 8 1 7 2 0 )0 —1 1 —0
Ab o b n y a d a s r i n o s r e c n d o pto f PAAAM n s l o u i n i a ts l to s
和保 水材 料[ ] 1 .高 吸水 树 脂 合剂 ,对 各种 金 属离 子进 行 富集 、分离 、分 析 或 回收等 . 目前 ,对 螯合 树脂 吸 附过 渡金 属离 子 的
I s t t o oy rMae i l 。 a g a i est n t u e f P l me tras Xi n tnUnv r i i y,Xin t n4 1 0 , n n C ia a g a 1 1 5 Hu a , hn )
Ab ta t sr c :Th b o b n is ( ) o u e a s r e t p e a e r m cy i cd a d a r lm ie b h e a s r e ce Q f s p r b o b n , r p r d fo a r l a i n cya d y t e c s l t n p lme ia in m eh d n CI s l s lto swe eiv sia e . Th e u t a e s o h t Q o u i oy rz t t o ,i — at o u in r n e t td o o g er s lsh v h wn t a ,
a s r to i d o p in tme ( ) wa n e t ae , a g o l e r ea in e we n / a d wa b an d Th t s i v si t d o d i a rlto b t e t q n t g n s o t ie . e
CPAAM高吸水树脂的吸液性能研究的开题报告
CPAAM高吸水树脂的吸液性能研究的开题报告
一、选题的背景及意义:
高吸水树脂作为一种新型吸水材料,具有良好的吸水性能和保水性能,广泛应用于纺织、卫生、医药、环保、农业等领域。
其中,CPAAM(羧甲基纤维素钠)高吸水树脂因其良好的吸水性能、高效的保水能力和稳定的化学性质被广泛应用。
然而目前对于CPAAM高吸水树脂的吸液特性进行的研究较少,且其影响因素也较为复杂,因此有必要对其吸液特性进行深入的研究。
二、研究目的:
1.系统地研究CPAAM高吸水树脂的吸液性能。
2.探讨CPAAM高吸水树脂吸液性能的影响因素。
3.提出提高CPAAM高吸水树脂吸液性能的方法和途径。
三、研究方法:
1.收集CPAAM高吸水树脂的相关文献资料,了解其吸液性能的研究现状。
2.根据实验室现有条件和设备,通过实验测试的方法对CPAAM高吸水树脂的吸液性能进行研究。
3.建立数学模型,分析吸液特性的影响因素。
四、预期研究结果:
1.得到CPAAM高吸水树脂的吸液特性曲线及吸液量等数据,并将其与其他高吸水树脂进行比较分析。
2.分析CPAAM高吸水树脂吸液性能的影响因素,如温度、pH值、盐浓度等,为提高CPAAM高吸水树脂吸液性能提供依据。
3.提出提高CPAAM高吸水树脂吸液性能的方法和途径。
五、研究的意义:
1.丰富CPAAM高吸水树脂的研究内容,为进一步应用其于各个领域提供理论依据。
2.提高高吸水树脂的吸液性能,将有助于其在医疗、矿业、纺织等领域的应用,有利于提高各行业的生产效率和降低成本。
3.为开展相关研究提供经验和参考。
LS-g-P( AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能
LS-g-P( AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能周尽花;吴宇雄;孙汉洲;叶翠层【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2011(028)004【摘要】通过木质素磺酸盐与丙烯酰胺及部分中和的丙烯酸接枝共聚,将木质素磺酸盐引入至高吸水性树脂中,制备了木质素基高吸水性树脂LS-g-P(AA-co-AM),研究了其吸水保水性能.结果表明:被吸收液pH值对LS-g-P(AA-co-AM)树脂吸水性能有很大影响,当被吸收液的pH值在6~7时,树脂的吸水能力最强.树脂具有较好的重复使用性能和自然条件下的保水性能.由于LS-g-P(AA-co-AM)树脂中有较多的离子性基团,因而吸液速率较慢.二级方程dQ/dt=k(Q-Qt)2可以较好地拟合LS-g-P(AA-co-AM)树脂吸蒸馏水的动力学行为,经拟合计算得树脂的初始溶胀速率r0为14.374 g/(g·min),理论平衡吸液倍率Q为1 197.8 g/g(与实际平衡吸液倍率1 156 g/g非常接近).LS-g-P(AA-co-AM)树脂对0.9%的生理盐水的平衡吸液倍率为122 g/g,表明树脂具有良好的耐盐性.【总页数】5页(P67-71)【作者】周尽花;吴宇雄;孙汉洲;叶翠层【作者单位】中南林业科技大学应用化学所,湖南长沙410004;中南林业科技大学理学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学应用化学所,湖南长沙410004;中南林业科技大学应用化学所,湖南长沙410004;中南林业科技大学理学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学应用化学所,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】TQ326.4【相关文献】1.XG-g-P(AA-co-AM)/AC复合高吸水性树脂的制备与性能 [J], 苏秀霞;李宜洋;李仲谨;李铭杰;赵燕;郝明德2.有机改性凹凸棒土复合P (AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能研究 [J], 陈宇;张柳;徐航;杨海存;龚方红3.P(AA-co-AM)高吸水性树脂对甲基橙和甲基紫混合染料的吸附性能研究 [J], 管承东;刘瑜;朱林晖;杨静4.P(AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能研究 [J], 朱林晖;许美玲;张丽丽;马栋;周斌;郝晨5.纤维素骨架支撑的高吸水性树脂的制备及性能研究 [J], 李新平;张力;常慧;张召;陈立红因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
吸水树脂吸液性能研究
析ꎬ然后研究了时间、温度对吸水树脂在水和模拟酸、碱汗液中吸液倍率、保水性能的影响ꎬ最后探讨了吸水树脂的
重复吸液能力ꎮ 结果表明:吸水树脂表面树脂
of absorption loadingꎬ the liquid absorption rate of water ̄absorbent resin in the simulated sweat still
reaches 87%.
Keywords water absorbing resinꎻ liquid absorption performanceꎻ water retentionꎻ simulated sweatꎻ
personal protective clothing
随着社会的发展ꎬ人们对衣着的要求不仅仅是
是从事特殊岗位与特殊作业的人员ꎬ除利用加强通
起人体缺氧、注意力分散、反应灵活性下降等一系列
为重要 [4] ꎮ 穿着个体降温冷却服装不仅能降低夏
穿着舒适ꎬ对其功能性要求也越来越高ꎮ 高温会引
生理和心理变化 [1-3] ꎬ因此ꎬ无论对于日常生活ꎬ还
water retention of water absorbent resin in waterꎬ simulated acid and alkali sweat were also explored.
Analysis and discussions were carried out on the repeated absorbency of water absorbent resin. The results
influenced by the concentration of sodium ions in sweatꎬ and the larger the concentration the worse the
高吸水性树脂的结构设计与性能研究的开题报告
高吸水性树脂的结构设计与性能研究的开题报告
1. 研究背景与意义
高吸水性树脂是一种以聚丙烯酸、丙烯酰胺等为主要原料制成的水溶性树脂,具有极强的水吸收能力和保水性能。
该种树脂被广泛应用于卫生用品、医疗敷料、土壤
改良剂等领域,但目前存在的问题是水分的均匀性和培养过程中的吸水速率的不稳定性。
因此,对高吸水性树脂的结构设计和性能研究具有重要的意义和价值。
2. 研究目的
本研究旨在通过结构设计和添加剂改性等方法,改善高吸水性树脂的性能,提高其水分的均匀性和吸水速率的稳定性,为该种材料的应用提供更可靠的技术支持。
3. 研究内容与方法
本研究将采用聚合反应、改性反应等方法对高吸水性树脂的结构进行设计,通过薄膜分析、扫描电镜等手段对样品的物理性能和微观结构进行分析,同时利用热重分析、拉伸强度测试等方法对样品性能进行检测。
4. 研究进程与计划
本研究计划分为四个阶段。
第一阶段,对高吸水性树脂的结构设计和改性方法进行研究;第二阶段,通过聚合反应合成样品,并对其物理性能和微观结构进行分析;
第三阶段,进行添加剂改性后的高吸水性树脂的性能检测;第四阶段,总结实验结果,撰写论文并进行答辩。
5. 预期结果与贡献
本研究预计能设计出一种具有优异的水吸收能力、均匀性和稳定性的高吸水性树脂,并对其微观结构和性能进行了详细的研究与分析,为该种材料的应用提供更可靠
的技术支持。
同时,通过本次研究,也能够推动该领域的进一步发展和研究。
高吸水树脂的性能研究
高吸水树脂的性能研究作者:朱广楠钟志梅来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第12期摘要:高吸水树脂由低分子单体丙烯酸与大分子母体马鈴薯淀粉通过本体聚合反应聚合而成。
利用扫描电镜、红外光谱仪、元素分析仪等分析手段对高吸水树脂进行表征,并通过合成普通高吸水树脂及含氮高吸水树脂测试了该树脂吸纯水、自来水、生理盐水、人工尿、人工血、不同的盐溶液中和不同 pH 值溶液中的吸水性能的探究。
关键词:高吸水树脂;结构表征;性能探究;吸水速率;耐盐性1 引言高吸水树脂(Super Absorbent Polymer,SAP)又称超强吸水剂,是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并且呈三维交联网状结构的功能性高分子电解质材料。
高吸水树脂的性能远优于传统的吸水材料如纸、棉花、海绵等,其优点和特点如下:不溶于水和任何有机溶剂,但能吸收相当于其自身重量几百倍乃至几千倍的水;其吸收的水分不易用机械压力压出,具有优异的保水功能;在吸收水分后能形成一定强度的凝胶,且对生物组织无刺激作用;使用方法简单,具有低成本、高效益的绿色环保性[1]。
因其优异的亲水特性,高溶胀比和生物相容性,高吸水树脂被广泛应用于农业[2]、生物医学领域作为抗菌材料[3]、组织工程[4],和生物传感器[5-6],去除重金属[7]和药物传递[8-9]等领域是近年来深受人们重视、发展较快的新型功能高分子材料[10]。
2 实验内容2.1 高吸水树脂的合成2.1.1 合成方法普通高吸水树脂的合成[11]:将马铃薯淀粉和去离子水在搅拌下充分混合,加热糊化,然后冷却至室温。
加入提前中和好的丙烯酸、引发剂和交联剂,在氮气保护下于室温搅拌均匀混合。
搅拌下缓慢升温,当温度达到60℃时停止搅拌。
此后继续逐步升温,当温度达到90℃-100℃继续加热使其在该温度范围内反应1-2小时,停止通氮气,冷却至室温。
将产品取出,烘箱中烘干至恒重,粉碎,筛分出需要的粒度,即得高吸水树脂。
PAAS高吸水树脂对重金属离子盐溶液的吸液及吸附性能
2 实 验
2 1 试 剂及 仪器 .
害人类 健康 及 生态 环 境 。 因此 , 重 金 属 离 子 废 水 的 对 治理一 直是 人们 关 注 和 研 究 的重 点 和难 点 。近 年 来 ,
降低水 溶液 中的重 金属 离子 到安 全范 围 的创 新技 术 的 发展 引起 了广 泛关 注和重 视 [ 。对 废 液 中 的重金 属 离 1 ]
备 了聚丙烯 酸一 丙烯 酰胺 ( AAAM) 吸水 树脂 , 探 P 高 并 讨 了其在 F 计 溶液 中的 吸 附性 能 。 实验 发现 : 附 初 e 吸
期 吸附量 随时 间延 长 而增加 较 快 , 后 变缓 , 然 最后 趋 于 平衡 ; 附时 间与 P 吸 AAAM 对 F 什 的 吸附量 之 比和吸 e
元 溶 液 中 , AAS 的 吸 液 倍 率 随 时 间 延 长 而 增 加 , P 约
5 mi 吸液平 衡 , 0 n达 一元 金 属 离子溶 液 中平衡 吸 液倍
率为 10 -9g g 而对 C 计 溶 液 , 大为 10/ ; 6" 10 / , - r 最 2 g g 二
元金 属 离子 混 合 溶 液 中 平 衡 吸 液 倍 率 都 在 10~ 5 10/ 8 g g之 间, C 3 有 r 存在 时平 衡吸 液倍 率 最 小。 对上 述单一 金 属 离子 的 吸 附 量 随 时 间延 长 而增 加 , 约
种 , 些 基 团对 过 渡 金 属 离 子 具 有 良好 的 吸 附 性 能 。 这 因此 , 吸水树 脂 不仅 能用 作 吸水保 水 材料 , 能作 为 高 还 金属 离子 螯合 剂 ; 各 种 金 属 离 子 进 行 富集 、 离 、 对 分 分 析 或 回收等 , 有 广 泛 的应 用 价 值 。本 文 的 目的是 具 ]
PAA_AM共聚型吸水性树脂的制备与性能研究
本科毕业设计(论文)题目PAA/AM共聚型吸水性树脂的制备与性能研究学院化学与材料工程学院年级2008级专业应用化学班级082 学号Y********学生姓名金晓芸指导教师朱亚辉职称讲师论文提交日期2012-5-25常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计(论文),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本人签名:日期:常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定,即:本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。
学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许毕业设计(论文)被查阅和借阅;学校可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计(论文),并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。
保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。
本人签名:日期:导师签名:日期:PAA/AM共聚型高吸水性树脂的制备与性能研究摘要以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)配比,中和度、交联剂用量、聚合温度为因素,设计四因素四水平正交试验方案,通过正交实验,采用溶液聚合法合成了PAA/AM共聚型高吸水性树脂。
通过正交实验与单因素实验得到吸水树脂的最佳工艺条件为:单体组成为丙烯酸质量分数72%,中和度80%,交联剂质量分数0.042%,温度为55℃时,树脂有最大吸去离子水倍率,达820g/g;当单体组成为丙烯酸质量分数60%,中和度86%,交联剂质量分数0.02%,温度为45℃时,树脂有最大吸生理盐水率,吸收0.9%NaCl溶液达350g/g。
KLPAAM复合高吸水树脂吸附
a t e r d or to me ha im wa d s us e by nd h i a s p i n c ns s ic s d usn FTI ig R, TG , SEM a d d or to ki tc n a s p i n ne i smu1to The a o p i a c te i a i n. ds r ton c pa ii sofKIPAAM o i r a e t n r a i g i ii lc c nt a i ns f rCu + nc e s d wih i c e sn n ta on e r to ofCu a h n d c e s d,whie t ds r i a cte 2 nd t e e r a e l hea o pton c pa iisofKLPAAM o i c e s d wih i c e s n f rZn n r a e t n r a i g
( 中南 林 业 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ,湖 南 长 沙 4 0 O ) 1 0 4
摘 要 :采 用 自制 高 岭 土 质 素 磺 酸 钠 接 枝 丙 烯 酸 丙 烯 酰 胺 复 合 高 吸 水 树 脂 ( AAM) 木 KI P ,测 定 了 其 在 C C2 u I、 Z C。 液 中 的 吸 附 性 能 ; 通 过 F R、TG、 S M 及 吸 附 动 力 学 方 程 模 拟 ,对 其 吸 附 机 理 进 行 了 探 讨 。 n 1溶 TI E KL A P AM 对 C 。 的吸 附 量 随 C 2 始 浓 度 的 增 加 先 增 大 后 减 小 ,而 对 Z 的 吸 附 量 随 Z 初 始 浓 度 增 加 而 u 初 n n 增加 ,最 后 达 到平 衡 , 与 z z 初 始 浓 度 的关 系符 合 L n mur n+ ag i方程 ;对 C 和 Z 。 最 大 吸 附 量 分 别 为 1 0mg u n 的 8 . 和 1 9mg. 。KI AA 对 金 属离 子 的 吸 附 与溶 液 p 值 密 切 相 关 : 当 p g 6 g P M H H> 2 5 ,吸 附 量 随 溶 液 p .后 H 值 的 增 大 而 增 大 ;p H> 5 5以后 吸 附量 随 溶 液 p 值 的 增 大 而 减 小 。KL AAM 对 C 、Z 。 的 N N N - 附 . H P u n  ̄吸
高吸水树脂对重金属盐溶液的吸液及吸附性能
2 3 1 不 同类 型树 脂对 不 同金 属 离子 的选 择性研 究 ・ ・
树脂 对 重金 属 的 吸附 容量 及脱 除 能力 如表 3表 、
.
4所示 , 表 中可 以看 出树脂 对金 属 离 子脱 除能 力 的 大小 顺 序为 : 元 > 三元 > 一元 N  ̄ 从 二
2 结 果 与讨 论
2 1 树脂 的基 本吸 液能 力 选 取 了 3 有代 表性 的树 脂 , 烯酸 含 量 相 同 的情 况下 , 别 引入 质 量分 . 种 丙 分 数相 同的丙烯 酰胺 ( ) 2丙 烯酰胺 一一 AM 和 一 2甲基丙 磺 酸 ( AMP )得 到 一元 、 元 、 S, 二 三元 树 脂. 测定 3种类 型S AP树 脂在 去离 子水 、 自来 水 、. 的 Na l 09 C 溶液 和人 工尿液 中的吸液 倍率 , 结果 如表 1 所示 , 液 吸
2丙 烯酰胺 一一 一 2甲基丙磺 酸 ( AMP )分 析 纯 , S, 上海 晶纯 试剂 ; Nf 甲基 双 丙烯 酰 胺 ( A)分 析 纯 , N, _ 亚 MB ,
国药集 团 ; 硫酸 钾 ( S , 过 KP ) 分析 纯 , 国药集 团 ; 酸铜 、 酸铅 、 硝 硝 硝酸镍 、 酸镉 , 析纯 , 硝 分 天津 市科 密 欧 化 学试 剂开 发 中心 ; 氧化钠 、 酸 , 氢 硝 分析 纯 , 天津博迪 化工 集 团. 子 吸收 分光 光度 仪 ( 5 0型 ) 上 海 ; 原 81 ,
离子上的应用, 提高树脂的脱除效率, 更好地满足实际应用 的要求 , 我们 以水溶液聚合法合成 的高吸水
性树脂 为研究 对 象 , 察不 同类 型树脂在 重金 属溶 液 中的吸液 和吸 附性能 , 考 希望 为树脂 大规模 应 用 于处
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第 1 0期
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
J u n lo n r l o t i e st fF r s r & Te h o o y o r a fCe ta u h Un v r i o o e ty S y c n lg
.1 Vo _ O N o 0 l3
g a d8 / e p ciey n 9g g rs e tv l.An t Hi 6 5 incsrn t fe c ou in( - . )frt emu t l atmiig dwi p h . ,o i te g ho a h s lt o j_0 1 o h li es l xn p —
s l t n ,t e a s r e ee c e s d f s t n i c e s fi i i g t e o e t ei iil i o u i s h b o b n isi r a e a t o n wi a r a eo h n mb b n i b f r h ta me( < 3 n t s , me n t f 0 mi u e )
mi左 右时达到最大 , n 然后缓慢下降 , 后趋 近稳 定 。同时 , A 最 KI AM 复合高 吸水 树脂在 多元混合 盐溶液 中的平 P 衡 吸液倍率顺序 为: #>2 1 #>4 #>3 #>5 #> 7 #>6 #>8 且 1 2 3 4 #, #、 #、 #、 #溶 液中平衡 吸液倍 率基本
中 图分 类 号 : TB 4 0 3 3 ; 6 文 献标 志 码 : A 文章 编 号 : 17 —9 3 2 1) O 0 O O 6 3 2 X(0 0 1 l 7 5
Ab o b n i s o LPAAM u r b 0 b nt o p st s i u tpl s r e c e fK s pe a s r e s c m o ie n m li e
r a h d r s e tv xmu v l e ta o t 0m i u e ,t ee p c i ee u — e c e e p c iema i m a u sa b u n t s h n d c e s d so y a d a ttn e o r s e t q i 5 a v
c m p n nts l— i i g s l to o o e a tm x n o u i ns
X E J wj n HE Xi j n Z I i u , n i , HANG Hu— i , a a i n HUANG Ka, y g iHAN nqa g Xi i n
相 同 。吸 液 初 期 ( 6 n 各 盐 溶 液 中 吸 液 倍 率 与 时 间 的关 系 不 符 合 二 级 动 力学 方 程 :( f 0mi) < d 出一 ( 一Q)。 Q 。
关键词 : 木 质素 ; 复合高吸水树脂 ; 溶液聚合 ; 吸液性能 ; 高岭土 ; 混合盐溶 液
c mp st s KIP o o i ( AAM ) i n r , b n r n u t l a t i i g s l t n r a u e y u i g s l e n u ay i a y a d m li e s l m x n o u i s we e me s r d b sn e ̄ma e p — o d
21年 1 00 0月
Oc . 2 O t 01
混 合 盐 溶 液 中 KL AAM 复 合 高 吸 水 树 脂 P 吸 液 性 能 的 研 究
谢建 军 , 新 建 , 绘营 , 何 张 黄 凯, 韩心 强
( 南林 业 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 , 南 长 沙 4 0 0 ) 中 湖 1 0 4 摘 要 : 采 用 自制 高 岭 土 / 质 素磺 酸 盐接 枝丙 烯 酰 木 丙烯酸复合高吸水树脂 ( I A K AM )室 温 下 测 定 了 一 元 、 P ,
( c o lo a e il ce c n g n e i g,Ce ta o t i e s t f S h o fM t ra sS in e a d En i e r n n r lS u h Un v r iy o
F rsr n c n lg o e ty a d Te h o o y,Ch n s a 4 0 0 , u a , i a a g h 1 0 4 H n n Ch n )
KI AAM.Th aa c b o b n yo AAM i i e ae n . N C q e u ou inwee1 0 / P e ln e s r e c f P b a KI i ds l dw t a d0 9 n tl r a 1 u o ss lt r 0 3g a o
二元 及 多元 混合 盐溶 液 中 的 吸 液性 能 , 馏 水 和 0 9 Na 1 液 中 的平 衡 吸液 倍 率 分 别 为 10 3g g 8 / ; 蒸 . C溶 0 / 及 9g g p 约 为 6 5时 在 溶 液 离 子 强 度 为 0 1的 多元 混 合 盐 溶 液 中 的吸 液 倍 率 在 前 3 n随 吸 液 时 间 增 大 迅 速 增 加 ,0 H . . 0mi 5
Abta tT ea s r e c so h a l / o im i o u fn t rf ar l c n cya d u ea s re t s c: h bo b n i ft ek oi s du l n s l a eg a t cyi a i a d a r l r e n g o c d mie s p rb o h n s