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《山东大学》 2011年
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Poly(AM/AMPS)反相乳液的Hofmann降解及其应用研究

张保良  
【摘要】:聚丙烯酰胺是一种应用最为普遍的水处理絮凝剂,经过多年的研究,聚合机理和聚合方法已经非常成熟,而且已经开发了一系列的产品,得到了很多类型的聚丙烯酰胺絮凝剂,适应不同环境的需求。 现代工业的高速发展和重工业的急剧增长,以及人类对环境的破坏越来越严重,造成了环境急剧恶化,空气、土壤、水、生物等遭受了严重的污染。目前,天气异常变得越来越明显,很多地方人们的生活已经受到严重影响,对人类的生存带来了严重的威胁。现在许多国家对环境保护越来越重视,并制定很多法律和采取很多措施来保护环境和消除污染。其中水污染更为普遍,更为严重,尤其在中国。国家为了高速发展经济,不惜破坏环境,多年来都采取先污染后治理的方式去发展工业,造成环境和水资源的严重污染和破坏。其中重金属污染最为严重,由于其毒性具有持久性,不易被生物降解,对环境危害最大。重金属的污染最普遍的污染方式是对水的污染,所以处理含重金属污染的废水亟待解决。我国水资源分布不平衡,多数地区缺水严重,急需将污染的水进行净化后重复利用。所以对重金属污水的脱除是最为急迫的事情,2011年国家将防治重金属污染作为污染防治工作的头等大事。 目前,由于人们对环境要求的提高以及污水处理环境的复杂,以往的聚丙烯酰胺很难达到要求,所以开发新型产品是非常紧迫的事情。能够吸附重金属离子的高分子絮凝剂也已经被广泛的研究,但是研究方法尚未成熟,价格较高,环境适应性较差,不能满足一些环境处理的要求。 为了提高重金属脱除率,增加环境适应性,降低生产成本。本文通过Hofmann降解反应制备对重金属离子具有高效吸附作用的两性聚合物聚(丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/乙烯胺)(Poly(AM/AMPS/VAm))。首先以AM和AMPS为单体,通过反相乳液聚合法制备了Poly(AM/AMPS)反相乳液,然后在反相乳液中通过Hofmann降解反应将Poly(AM/AMPS)的部分酰胺基转变为氨基,得到两性聚合物Poly(AM/AMPS/VAm)。讨论了合成条件、降解反应条件对产物性能的影响。利用红外光谱对其结构进行表征,并利用电导法测定其胺化度。在模拟废水环境下,进行了重金属离子的脱除实验,研究了搅拌时间、温度、pH值、重金属离子摩尔浓度及两性聚合物Poly(AM/AMPS/VAm)的用量对重金属离子脱除率的影响。用SEM对Poly(AM/AMPS/VAm)l吸附铜离子前后表面进行扫描,从产物表面的变化进行产物性能表征。结果表明该两性聚合物Poly(AM/AMPS/VAm)是一种非常有效的重金属脱除剂。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X703.5

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