论文部分内容阅读
天然高分子魔芋粉(KF)对废水中的重金属离子具有一定的吸附能力,但由于其溶解度差和流动性不好,限制了它的实际应用。本研究首先提取魔芋粉的主要成分魔芋葡甘聚糖(KGM),然后采用紫外辐照法制备魔芋葡甘聚糖／丙烯酰胺／马来酸酐/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(KGM/AM/MA/AMPS)四元共聚树脂。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG-DTG)和偏光光学显微镜(PLM)等测试方法表征共聚树脂的结构和形貌,考察树脂对染料的吸附性能和热分解动力学。本工作的主要内容和结果如下：1、以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在无氮气保护和不添加任何引发剂的条件下,采用紫外辐照法合成KGM/AM/MA/AMPS四元共聚树脂,考察了单体物质的量的配比、pH、交联剂用量、魔芋葡甘聚糖含量等对树脂吸附染料亚甲基蓝(MB)的吸附量的影响。结果表明：在常温下,四元共聚树脂对MB的最大吸附量为104.14mg/g,对应的合成条件为：n(AMPS): n(AM): n(MA)=2.5:0.5:0.4,pH=3,KGM含量为2.5%,NMBA含量为0.35%,固化时间为5min。2、将上述合成条件制备的四元共聚树脂对碱性品红(BF)、亚甲基蓝和罗丹明B (RhB)进行静态吸附测试。结果表明：在三种染料浓度相同时,树脂对这三种染料的吸附量大小顺序为Q(MB)> Q(RhB)采用准一级、准二级和粒子内扩散模型对吸附动力学实验数据进行拟合,结果表明树脂的吸附过程符合准二级动力学模型；利用Freundlich和Langmuir等温模型对等温吸附数据进行拟合,结果发现Freundlish模型中1/n均小于1,表明吸附是非线性吸附。3、采用热重分析仪表征四元共聚树脂在5、10、25、30K/min等一系列升温速率下的热失重行为,研究树脂的非等温热分解动力学。通过Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Satava-Sestak法等,探究树脂热分解两个阶段的活化能和反应机理。结果表明：树脂分解第一阶段的活化能为139.7083kJ/mol,反应机理为二维扩散；树脂分解第二阶段的活化能为86.9007kJ/mol,反应机理为随机成核和随后生长。