黄胞胶基复合高吸水性树脂的制备及性能研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:helpothers
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高吸水树脂(SAR)由于吸水保水性能强,同时具有吸附微量重金属离子的能力,而被广泛应用在农林业、日用化学品、医疗卫生、污水处理等多个领域,然而其自身较高的生产成本和难降解性等缺陷阻碍了它的大规模推广开发。因此寻找廉价可降解的制备原材料,探索新的绿色环保合成工艺,加快高吸水树脂的基础应用研究,具有极为重要的现实意义。在课题组前期研究工作的基础上,以保证产品成本低廉和高耐盐性为目的,采用具有生物降解性能的黄胞胶(XG)为改性材料,丙烯酸(AA)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)或丙烯酰胺(AM)为反应单体,并在聚合过程中引入廉价的膨润土,通过接枝共聚反应制备了具有优异性能的改性黄胞胶/膨润土复合高吸水树脂。讨论了影响复合吸水树脂的吸(盐)水倍率的各种因素,并对树脂的保水能力、生物降解性能、吸液能力和吸附重金属离子的能力等进行了考察。最后通过各种现代仪器分析手段对复合吸水树脂的结构进行了初步表征。主要研究内容和结果如下:(1)以黄胞胶和膨润土为原料,AA和AM为接枝共聚单体,采用水溶液聚合法制备了耐盐性好的XG-g-P(AA-co-AM)/膨润土复合高吸水性树脂。首先对该自由基聚合反应的机理进行了探讨,然后以单体质量为基准,通过单因素和正交试验考察了影响复合树脂吸水性能的各种因素,并得到复合树脂的适宜合成工艺为:m(AA):m(AM)=5:1,丙烯酸中和度为75%,w(膨润土)=5%,w(引发剂)=1.0%,w(交联剂)=0.08%,此时树脂的最高吸水倍数和吸0.9%食盐水倍数分别达863.8g/g和109.4g/g,另外复合吸水树脂在25℃、50℃、75℃温度下都具有较好的保水性能。(2)利用AA和AMPS为聚合单体,span60和tween80为分散剂,采用反相悬浮聚合法成功制备了XG-g-P(AA-co-AMPS)/膨润土复合高吸水树脂,以单体质量为基准,通过单因素实验和正交试验优化得出树脂的较佳制备工艺为:分散剂质量分数为环己烷的为3%,m(AMPS):m(AA)=1:3,w(引发剂)=0.8%,反应时间为4h,聚合温度为75℃,在此工艺下合成的树脂最大吸水倍数达881.3g/g,最大吸盐水倍数达到120.2g/g,可以重复多次使用。(3)对XG-g-P(AA-co-AMPS)/膨润土复合高吸水树脂的吸液性能进行了考察。结果表明:复合吸水树脂在不同液体中的吸液率由低到高排列为:尿液<0.9%食盐水<自来水<纯净水;在等浓度的金属阳离子盐溶液中,复合树脂的平衡吸液率顺序为AlCl3<MgCl2<NaCl<LiCl;在等浓度的不同阴离子盐溶液中,树脂的平衡吸液率顺序为Na3PO4<Na2SO4<NaNO3。(4)研究了在不同pH值、不同溶液初始浓度,不同温度等的条件下XG-g-P(AA-co-AMPS)/膨润土复合高吸水树脂对重金属离子Cd2+和Ni2+的静态吸附行为和吸附动力学等吸附特性。得到结论如下:在实验范围内,复合树脂对Cd2+和Ni2+的吸附量在pH=7附近达到最大,而且饱和吸附容量Ni2+>Cd2+;该吸附过程为吸热的过程;复合树脂对Cd2+和Ni2+的静态吸附行为同时满足Freundlich和Langmuir等温方程;其吸附动力学行为可以用拟二级动力学模型方程描述;通过脱附实验表明:随着脱附时间延长、HCl浓度增加,脱附率逐渐升高,但脱附率随浓度升高变化不大。
其他文献
在烟草生产、加工过程中会产生大量的烟草废次物。烟草废次物通过分离、提纯等工艺可得到烟碱、茄尼醇、果胶等高附加值产品;通过磨解再造工艺或烟梗直接成丝工艺可得到纸板
我国医疗技术临床应用综合管理的立法起步较晚,经过十余年的发展,取得了一定的成绩,实现了从单行规章、技术规范到综合管理的过渡。本文通过对我国医疗技术临床应用监管相关法规
由于C60不同于普通“芳香性”苯稠环化合物的独特结构特征及优良的物理化学性质,使其在化学、物理、材料、光电、生物、生命科学、医学等诸多领域内得到广泛关注。本文通过分
“新神话主义”是20世纪70年代提出来的一个新概念,经过21世纪学术界的重新阐释,成为当下的一种文化浪潮。“新神话主义”在大陆新武侠和东方奇幻中都有突出的反映,两种文类
鲁迅先生对神话问题发表了一系列精辟独到的见解,这些见解有利于建立和发展神话理论体系。他认为神话与传说二者既有区别,又有联系;宗教和神话都是古人幻想的产物,且神话是宗
音乐治疗是一个新兴的边缘学科,具有良好的治疗效果。音乐治疗主要通过物理作用、心理作用、生理作用三个方面实现其独特的治疗功能,在临床上的应用日益广泛。但也要注意,音
心理资本理论是组织行为学的新理论,它提出乐观、希望、自我效能与韧性四种积极心理状态。心理资本理论为大学生就业心理素质培养提供了新视角。大学生就业心理辅导应紧紧围
抗战时期,冯至旅居昆明后方,生活的变动和现实的经历让他扩容了诗歌内涵、拓展了创作体裁,诗集《十四行集》、散文集《山水》、小说《伍子胥》都成书于这一时期。在林场相对