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本文采用季戊四醇/过硫酸铵为氧化还原引发体系,引发丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）自由基共聚合,合成了星形阳离子型聚丙烯酰胺（star-P（AM-DMC））,并用FTIR和1H-NMR进行了结构表征,通过溶液特性粘数和阳离子度的测定,考察了聚合反应条件对合成过程的影响,符合一般自由基共聚合反应的规律,同时选择了最适合絮凝剂应用的反应条件。 通过透光率实验研究了star-P（AM-DMC）用作絮凝剂处理高岭土悬浮液的效果,考察了分子量（特性粘数）和阳离子度对絮凝效果的影响,同时比较了星形和线形聚丙烯酰胺絮凝剂的絮凝作用,发现star-P（AM-DMC）的絮凝性能最好,这是因为絮凝体系中star-P（AM-DMC）分子链伸展架桥作用容易。 通过研究不同浓度的絮凝剂母液处理高岭土悬浮液的效果,考察了线形聚丙烯酰胺（linear-PAM）、氢氧化铝/聚丙烯酰胺杂化物（Al（OH）3-PAM）和star-PAM的絮凝行为。发现,存在最佳母液浓度Cop,该浓度下的絮凝剂溶液能获得最佳絮凝效果:Cop与悬浮液中的固含量无关,而与絮凝剂溶液的特性粘数大致成反比例关系。考察了Cop与溶液临界交叠浓度C*和动态接触浓度Cs的联系,发现Cop稍大于C*,而比Cs高两个数量级,但废水体系中絮凝剂浓度远低于C*,稍高于Cs。表明,絮凝剂溶液中分子链间部分缔合对絮凝过程有利,而废水体系中高分子链相互接触有助于架桥作用的实现。 运用粘度法研究了外加盐和pH值对linear-PAM、star-P（AM-DMC）和阴离子聚丙烯酰胺（HPAM）溶液中高分子线团的形态和尺寸的影响,表现出典型的聚电解质效应。同时通过絮凝实验考察了在絮凝体系中外加盐或调节pH值对效果的影响,发现絮凝剂加入悬浮液中,若高分子线团由伸展转而收缩,则不利于絮凝,若高分子线团由收缩转而扩张,链形态的变化有利于形成密实的絮体,提高效果。溶液链形态对絮凝效果有很大影响。