导读:本文包含了疏水改性阳离子聚丙烯酰胺论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:阳离子聚丙烯酰胺,疏水改性,絮凝,破乳除油
疏水改性阳离子聚丙烯酰胺论文文献综述
施军[1]（2018）在《疏水改性阳离子聚丙烯酰胺及其对含油废水絮凝研究》一文中研究指出为了去除污水中含量越来越高的油类物质,水处理行业迫切需要一种除油效果显着的水质净化药剂。近年来很多学者投入到新型絮凝剂的研发工作中,其中阳离子共聚聚丙烯酰胺型絮凝剂(CPAM)以其投加量少,絮凝效果好,易存贮等优点成为了一种备受关注的新型药剂。为了提升CPAM的除油性能,在CPAM分子上镶嵌疏水亲油基团不仅能提高絮凝剂对水中油类物质的亲附性,还会在絮凝时发挥疏水缔和作用,可以更快速、更彻底地达到絮凝除油除悬浮物的目的。此外低压紫外引发合成有机絮凝剂技术能够改进现有合成技术耗能高,操作复杂等缺点,而目前对于该项技术的研究相对较少。论文旨在采用低压紫外引发合成技术合成CPAM絮凝剂,同时在其分子链上接枝疏水亲油基团,得到一种除油效果显着,絮凝性能突出的阳离子型有机絮凝剂。因此,论文以疏水亲油单体十二烷基葡萄苷(DPL)、二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)和丙烯酰胺(AM)为合成单体在低压紫外汞灯(24w,波长254nm)引发下合成了新型疏水改性有机絮凝剂(PAMP)。将实验室合成样品应用在自制模拟含乳化油污水和高浊度污水中,借助红外光谱、Zeta电位等技术对絮凝机制进行探究。论文主要内容和结论如下:(1)优化PAMP合成条件。论文以24w低压紫外灯作为反应能源,以Irgacure2959作为光引发剂,采用水溶液聚合法将疏水亲油单体DPL、阳离子单体DADMAC和AM接枝共聚合成了一种新型疏水改性有机絮凝剂。并通过单因素实验对光照时间、含固量、DADMAC质量分数、DPL质量分数和p H等影响因素进行优化,探究出最优条件下合成样品的特性粘度为780ml/g和阳离子度为80mmol/g。(2)PAMP分子结构和形貌探究。论文利用核磁共振H谱、傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振C谱、扫描电镜(SEM)和差热-热重分析(TGA-DTA)等技术探究合成絮凝剂分子官能团种类、组成元素、热稳定性和表观形态,以此推测PAMP由AM与DADMAC发生聚合反应,酰胺的氨基与DPL含有的羟基发生接枝反应合成。(3)PAMP破乳除油性能探究。论文测试了不同实验条件下自制絮凝剂对模拟乳化油污水的处理效果,通过优化影响絮凝效果的各个因素,探究出了改性絮凝剂除油破乳的最大能力,在投加量为8mg/L时除油率达到了92.4%。并与未疏水改性的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂(CPAM)和无机絮凝剂聚合氯化铝(PAC)除油能力进行对比。最后通过对实验中产生的絮体和上清液的技术分析推测出疏水改性絮凝剂的除油破乳机理。(4)PAMP去除悬浊物性能研究。论文考察了改性絮凝剂在高岭土(Kaolin)悬浊液中的处理效果,通过单因素优化和响应曲面实验探究絮凝剂除浊的最优化条件和不同影响因素彼此间的交互关系,得到最优条件下投加量为2mg/L时,去除后水质浊度低于2NTU,然后与无机絮凝剂PAC的除浊性能进行比较评价,最后通过分析沉淀物和上清液判断疏水改性絮凝剂的除浊原理。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2018-05-30）
张晓松[2]（2016）在《疏水改性阳离子型聚丙烯酰胺的合成及应用》一文中研究指出随着我国工业化和农业化的快速发展,导致环境问题越来越严重。为了可持续发展,合理有效地处理污水显得尤为重要。絮凝剂在污水处理方面应用很广泛,是絮凝法处理污水技术的主要体现。其中疏水改性阳离子型聚丙烯酰胺是丙烯酰胺(AM)单体与具有疏水官能团和阳离子官能团的单体分子发生聚合反应形成的高分子聚合物,相比传统絮凝剂,由于其具有特殊的物理化学性质,使其在处理石油、生活污水和工业废水中更有优势。国内外研究者对疏水改性阳离子型聚丙烯酰胺的研究都比较重视。本文以阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰胺(AM)和疏水性单体甲基丙烯酸丁酯(BMA)为反应单体,使用过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成的氧化还原体系为引发剂,添加表面活性剂十六烷基叁甲基溴化铵,在水相中聚合成疏水改性阳离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMC-BMA)。通过单因素实验考察了引发剂用量、疏水单体的投加量、反应温度、单体的总投加量和表面活性剂投加量对反应产物分子量和阳离子度的影响情况,然后通过正交实验,从而确定P(AM-DMC-BMA)的最佳合成工艺条件。通过红外光谱分析,对聚合物的结构进行表征。另取反应得到的聚合物来处理高岭土模拟废水,并用聚丙烯酰胺做对照,观察絮凝情况。考察了pH、絮凝时间、阳离子度、投加量和絮凝剂相对分子质量对其絮凝效果的影响。实验结果表明:在单因素实验中,引发剂用量对聚合反应影响较大,当其为0.6ml时聚合效果最好;随着疏水单体和反应温度的增加,反应产物的分子量和阳离子度都会先增大后减小,当疏水单体投加量为3g,反应温度为45℃时,二者均达到最大值;当单体总量达到18g,表面活性剂投加量为1.5g时,聚合反应效果最好。在正交实验中,当引发剂的投加量为0.6mL、疏水单体BMA投加量为3%、反应温度为45℃、单体总的投加量为20%和表面活性剂投加量为3g时反应产物的分子量达到最大。红外光谱分析结果表明,聚合物P(AM-DMC-BMA)中含有叁个单体中的特殊官能团,是由叁者聚合而成的。在絮凝实验中,实验合成的P(AM-DMC-BMA)总体絮凝效果要明显高于PAM,对聚合物P(AM-DMC-BMA)絮凝效果而言,在中性环境下絮凝效果最好,随着絮凝时间的增加絮凝效果越来越好,并且增大投加量可以增大絮凝效果,而当叁元聚合物的阳离子度为1.0mmol/g时絮凝效果最好,随着絮凝剂的分子量的增加,絮凝效果先变好后变差。另外用自制聚合物对叁种不同模拟废水处理后的情况表明:絮凝剂对高岭土的絮凝效果最好,其次是PVSK阴离子型模拟废水,对AgI阳离子型模拟废水的絮凝效果最差。(本文来源于《长安大学》期刊2016-05-05）
吴林健[3]（2015）在《新型疏水改性阳离子聚丙烯酰胺的合成及污水处理应用研究》一文中研究指出阳离子型聚丙烯酰胺作为絮凝剂广泛应用于国内外水处理领域,但随着污水排放量的不断增加和污水成分日益复杂,提高应用性能,寻找经济、高效的污水处理方法是亟待解决的问题。本论文将自制的表面活性单体十二烷基-二甲基-(3-甲基丙烯酰胺基)丙基溴化铵(DMPC12)作为疏水单体与阳离子单体丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DAC)和丙烯酰胺单体(AM)进行水溶液自由基共聚合,合成了新的叁元共聚物疏水改性阳离子聚丙烯酰胺。主要工作如下：1.表面活性单体合成N-(3-二甲胺基)丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)与溴代十二烷通过季按化反应,制备得到白色粉状样品,经红外光谱表征分析,确认该样品为目标产物十二烷基-二甲基-(3-甲基丙烯酰胺基)丙基溴化铵(DMPC12)。2.疏水改性阳离子聚丙烯酰胺合成采用水溶液自由基聚合,光引发与热引发的复合引发体系,合成DMPC12、DAC和AM的叁元共聚物。考察总单体浓度、复合引发体系的引发剂用量及疏水单体的摩尔含量等因素对共聚物相对分子量、水不溶物和残余单体等指标的影响,经实验研究,在聚合引发温度为10℃,总单体浓度为30wt%,光引发剂1-羟基环己基苯甲酮(184)用量25ppm,热引剂偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)用量20ppm,疏水单体摩尔含量低于0.5%时,可合成相对分子量达到1000万,水不溶物少于0.2%,残余单体含量低于500ppm的样品。经红外光谱表征分析,该样品为目标产物P(AM-DAC-DMPC 12),即疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。3.含油污水处理应用研究对CENOVUS ENERGY公司含油污水进行絮凝研究,考察絮凝剂P(AM-DAC-DMPC12)的相对分子量、阳离子单体摩尔含量、疏水单体摩尔含量及絮凝剂投加量等因素对除油率和CODcr去除率的影响,经实验研究,在絮凝剂相对分子量1050万,疏水单体摩尔含量为0.5%,阳离子单体摩尔含量为30%,投加量为35mg·L-1时,除油率达到95.1%,CODcr去除率达到94.7%,与北京恒聚公司阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂CPAM相比,除油率提高了8%,CODcr去除率提高了9%。由实验结果可知,在阳离子聚丙烯酰胺共聚物中引入疏水侧链,增加了絮凝剂的疏水缔合作用,提高了其对有机物质的絮凝能力,提高了絮凝效果。(本文来源于《北京化工大学》期刊2015-05-27）
熊祖平[4]（2014）在《疏水改性阳离子型聚丙烯酰胺的制备及其应用》一文中研究指出阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）是一种有机高分子絮凝剂，它具有投加量少、絮凝效果好、pH使用范围广、低毒性、安全等优点，在水处理领域得到了广泛的应用。论文旨在采用紫外光引发聚合法，研究和制备出絮凝效果好、分子量高、溶解性好的疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。选用丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵（DAC）、丙烯酰胺（AM）和丙烯酸丁酯（BA）叁种单体，在引发剂作用下，紫外光照射聚合得到疏水改性阳离子聚丙烯酰胺高分子絮凝剂。考察单体浓度、AM/DAC单体质量比、BA质量分数、十六烷基叁甲基溴化铵（CTAB）质量分数、引发剂浓度、尿素质量分数及光照时间等因素对聚合物分子量的影响，得到了最优制备条件。结果表明，在单体浓度30%、AM/DAC单体质量比70:30、BA质量分数2%、CTAB质量分数2%、引发剂浓度3‰、尿素质量分数为2%、光照时间100min条件下，能够制得分子量为849万的疏水改性阳离子聚丙烯酰胺。通过红外光谱仪对制得产品进行表征分析，证实了聚合物确为单体AM、DAC、BA的叁元共聚物疏水改性阳离子聚丙烯酰胺。通过扫描电镜分析表明，聚合物的表面有良好的表面微观结构，具有强大的絮凝性能。通过差热-热重分析表明聚合物在常温下的稳定性良好。通过核磁共振图谱分析再次证明了聚合物为叁元共聚物疏水改性阳离子聚丙烯酰胺。将自制产品用于污泥脱水实验，将絮凝沉淀后的上清液浊度和真空抽滤后滤饼固含量作为衡量自制产品污泥脱水性能的指标。经过分别考察自制产品投加量、阳离子度、相对分子量、pH值对污泥脱水性能的影响，结果表明，在投加量为40mg/L，阳离子度为40%，相对分子量为700万，pH为7时污泥脱水效果最好，上清液浊度为20.8NTU，滤饼固含量为27.8%。与叁种同类型絮凝剂进行对比，结果表明：自制产品污泥脱水性能优于江苏产品、浙江产品和日本产品，且与江苏和浙江产品相比，具投加量少的特点，江苏和浙江产品最优投加量为50mg/L，日本产品的最优投加量与自制产品相同。将自制产品用于含藻废水实验，将浊度去除率和叶绿素a去除率作为衡量自制产品除藻效果的指标。当投加量为3mg/L，阳离子度为40%，相对分子量为700万，pH为8时，自制产品除藻效果最好，其浊度去除率为94.1%，叶绿素a去除率为99.6%。与不同种类絮凝剂进行除藻效果对比，结果表明：自制产品的除藻效果优于CPAM和PAFS，明显优于PAFC，且自制产品和CPAM的最佳投加量比PAFC和PAFS明显要少，CPAM最佳投加量与自制产品相同，PAFC和PAFS的最佳投加量分别为35mg/L和30mg/L。(本文来源于《重庆大学》期刊2014-05-01）
梁海燕,李姝静,周威[5]（2013）在《环糊精包结作用下水溶液共聚合制备疏水改性阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝效果研究》一文中研究指出在水溶液中制备了甲基环糊精(Me-β-CD)/疏水单体2-苯氧乙基丙烯酸酯(POEA)的包结物(1a)。利用紫外-可见光谱及核磁共振波谱等检测手段研究了Me-β-CD与POEA的包合作用,并对包合物的结构、性能进行了表征和分析。同时在水溶液中引发丙烯酰胺(AM)、阳离子单体丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DAC)以及1a的均相共聚合得到疏水修饰的阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-POEA),实现了用绿色方法合成高效高分子絮凝剂的目的,并对该高分子对高岭土模拟污水的絮凝效果进行了考察。(本文来源于《高分子通报》期刊2013年06期）
王刚[6]（2013）在《双水相聚合法合成甲基丙烯酸甲酯疏水改性阳离子聚丙烯酰胺及水溶液性质》一文中研究指出以丙烯酰胺(AM)为主单体、甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)为阳离子单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为疏水单体,在聚乙二醇(PEG)水溶液中采用双水相聚合方法合成了疏水改性阳离子聚丙烯酰胺。首先研究了DMC/MMA摩尔比例、单体总浓度、温度、引发剂浓度和PEG浓度对共聚产物性能的影响,制备出了流动性好、稳定性强的AM-DMC-MMA共聚物水分散液。然后分析了MMA对双水相聚合过程的反应速率、相分离过程、分子量及分布、黏度和液滴尺寸及微观形态的影响,发现MMA在双水相聚合过程中会产生一系列的作用。最后考察了剪切速率、聚合物浓度、共聚物组成、温度和盐浓度对疏水改性阳离子聚丙烯酰胺水溶液流变性能的影响。用改进溴化法测定了单体转化率,用旋转流变仪测定了聚合产物的表观黏度,用凝胶渗透色谱测定了共聚物分子量。随着DMC/MMA摩尔比例减小,共聚物分子量增大,表观黏度减小；随着引发剂浓度增大,共聚物分子量和表观黏度都先减小后增大；增大单体浓度或PEG浓度,均会增大共聚物分子量和表观黏度；升高温度,会减小共聚物分子量和表观黏度。通过对比研究AM/DMC/MMA和AM/DMC双水相聚合反应过程,发现MMA不仅能加速聚合反应速率,增加反应过程中的表观黏度；而且还会导致反应过程中生成更多短链结构的聚合物分子。运用紫外分光光度计对AM/DMC/MMA双水相聚合过程的透光率进行在线检测,发现MMA的增加,临界转化率和临界分子量都减小,从而证明了MMA具有促进相分离的功能。通过激光粒度仪检测液滴尺寸及分布,并用透射电镜观察液滴的微观形态,说明MMA既能促进成熟液滴的形成,又能加速液滴的成长。对共聚物水溶液进行流变测试,发现对于MMA含量相同的共聚物,随着聚合物水溶液浓度增加,其表观黏度与稠度系数增大,流动指数减小；而在同一聚合物浓度下,随着共聚物组成中MMA含量增加,其表观黏度与稠度系数减小,流动指数增大。共聚物组成中MMA含量增大,水溶液的黏流活化能减小,说明表观黏度对温度变化的敏感性减弱。盐的加入导致聚合物溶液的表观黏度先急剧下降,然后趋于恒定；而且由于盐的加入导致聚合物分子链紧缩,所以表观黏度受剪切作用的影响十分微弱。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-01-18）
胡敏[7]（2011）在《新型阳离子疏水改性聚丙烯酰胺的合成及应用》一文中研究指出针对叁次采油污水的特点,本论文设计合成出系列阳离子型表面活性单体N,N’-二甲基丙烯酰氧丁基烷基溴化铵(DMABA),并将其引入聚合物大分子链上,制备得到新型阳离子疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)。测定了DMABA的胶束化行为、电导率和溶解度等性质,系统研究了HMPAM的合成工艺、溶液中疏水缔合行为以及与小分子电解质和表面活性剂的相互作用。污水处理实验表明,HMPAM对模拟油田污水具有很好的絮凝效果。将N,N‘-二甲基丙烯酰氧丁基胺与溴代烷反应,合成出系列新型可聚合阳离子表面活性单体DMABA。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振波谱(1H-NMR)表征DMABA结构。以芘为探针的稳态荧光光谱测得叁种单体的cmc依次为11.7 mmol/L、7 mmol/L和0.8mmol/L,电导率法和紫外分光光度法得到的cmc与荧光法一致。叁种单体的Krafft点依次为25℃、27℃和28.3℃。随烷基碳链长度增加,单体DMABA12、DMABA14和DMABA16的临界胶束浓度cmc、电导率拐点值和溶解度不断降低、Kraff温度增大。以丙烯酰胺AM,阳离子单体丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵DAC以及自制的表面活性单一体DMABA 12进行聚合,通过优化引发剂种类以及用量、总单体浓度、反应温度等工艺条件制备了DMABA含量不同的HMPAMC总单体浓度：25wt%；引发剂：AIBA, NaHSO3,(NH4)2S2O8,引发温度：10℃)。使用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和固体核磁共振波谱(13C-NMR)表征了聚合物结构,确定了所制备的聚合物即为目标产物。通过荧光探针芘的发射和激发光谱以及稳态荧光淬灭法研究HMPAM水溶液中的疏水缔合行为,聚集体的胶体聚集数随聚合物浓度的变化情况。采用动态激光散射方法研究了HMPAM水溶液中聚集体的流体力学半径与分布,通过透射电镜观察HMPAM溶液中聚集体微观结构与形态。根据上述实验结果得到随着聚合物中DMABA 12含量的增加,聚合物在水溶液中的疏水缔合行为越强烈,说明阳离子表面活性单体可调节聚合物的疏水缔合性能。根据叁次采油污水特点,通过粘度法表征了HMPAM聚合物本身以及小分子电解质NaCl、小分子十二烷基硫酸钠(SDS)与表面活性剂十六烷基叁甲基溴化铵(CTAB)对HMPAM溶液粘度与缔合行为的影响。得到了以下规律：如室温相同浓度下,HMPAM3.0聚合物溶液粘度最高,且比未加DMABA 12的HPAM聚合物粘度高很多,说明DMABA有助大分子链中分子间及分子内缔合生成,提升溶液粘度值；HMPAM系列聚合物溶液与SDS相互作用中,HMPAM 1.0溶液粘度提升最多,说明HMPAM 1.0聚合物在SDS一定含量范围内,随着SDS含量增加,溶液中大分子链形成分子间缔合,形成网络结构,易与捕捉叁采污水中的负电荷颗粒,形成絮状沉淀。考察了制备的系列HMPAM聚合物对油田模拟污水的处理效果。较普通HPAM,新型阳离子疏水改性聚合物HMPAM处理模拟含油污水效能优异,并且以HMPAM 1.0聚合物效果最佳。对于含有NP浓度为50mg/L的模拟二元复合驱污水除油率最高可达90.9%,对于50mg/LCTAB存在的模拟二元复合驱污水除油率最高达89.7%,50mg/L的SDS存在的模拟二元复合驱污水除油率最高达86.1%。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2011-01-10）
张鹏,王洪运,秦绪平[8]（2010）在《疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其絮凝性能》一文中研究指出通过水溶液共聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DAC)和2-乙烯基吡啶(2-VP)为共聚单体合成了疏水改性阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-2VP),并用红外光谱仪和核磁共振光谱仪对其结构进行了表征。实验结果表明:当w(2-VP)为1.0%、w(DAC)为30%、活性污泥pH为5、P(AM-DAC-2VP)加入量为25mg/L时,P(AM-DAC-2VP)对本实验的活性污泥絮凝能力最强,上清液透光率为92.1%;P(AM-DAC-2VP)比同条件下制备的阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)具有更好的絮凝效果。(本文来源于《化工环保》期刊2010年03期）
李万刚[9]（2009）在《疏水改性阳离子聚丙烯酰胺P（DMBAC-AM）的研究》一文中研究指出阳离子聚丙烯酰胺是一种重要的有机高分子絮凝剂,而经疏水改性的阳离子聚丙烯酰胺由于疏水缔合架桥作用,增强了高分子与有机小分子之间的相互作用,提高了絮凝剂的相转变能力以及在絮凝中的“窗体”用量,具有更实际的应用价值。本论文对阳离子表面活性单体—甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DMBAC)在溶液中的聚集行为进行了研究,发现DMBAC在水溶液中具有一定的自缔合能力;通过微多相共聚合体系制备阳离子型疏水改性聚丙烯酰胺P(DMBAC-AM),并对其溶液性质和絮凝性能进行了研究。1.利用光聚合技术研究了阳离子表面活性单体DMBAC的均聚及其与丙烯酰胺(AM)共聚合反应的动力学行为,并测定了DMBAC与AM共聚合反应的单体竞聚率。研究结果显示DMBAC均聚合反应速率与引发剂浓度的0.29次方以及单体浓度的0.89次方成正比,均聚合反应的表观活化能约为13.74 kJ·mo1-1;DMBAC与AM共聚合反应速率与引发剂浓度的0.82次方以及单体总浓度的0.83次方成正比,共聚合反应的表观活化能约为10.97 kJ·mo1-1;同时测得DMBAC与AM共聚合反应的单体竞聚率为r1=0.27(AM)、r2=2.00(DMBAC),说明AM趋向于形成共聚物,而DMBAC更趋向于形成均聚物,因此大大增加了在聚合物链上形成DMBAC微嵌段结构的可能性。2.通过微多相共聚合体系,合成了一系列不同DMBAC含量和一系列不同分子量的阳离子型疏水改性聚丙烯酰胺P(DMBAC-AM),并研究了DMBAC含量和分子量对聚合物溶液性质的影响。研究结果表明共聚物P(DMBAC-AM)在水溶液中显示出强烈的增粘特性,在聚合物浓度高于其临界缔合浓度(CAC)时,由于分子间缔合形成交联网状结构,增大了聚合物的流体力学体积,从而引起溶液粘度迅速上升,且其临界缔合浓度随着DMBAC含量和分子量的增大而降低。3.通过对高岭土悬浮液的絮凝实验表明,在电荷补偿和疏水缔合架桥协同作用下,疏水改性阳离子聚丙烯酰胺P(DMC-AM)表现出良好的絮凝分离效果;对分散染料硫化兰吸附脱色实验表明,由于疏水体的引入,共聚物P(DMBAC-AM)较P(DMC-AM)具有更高的COD去除率。(本文来源于《中国科学院研究生院（理化技术研究所）》期刊2009-05-01）
尚宏周[10]（2008）在《阳离子型聚丙烯酰胺的疏水改性及其应用研究》一文中研究指出在染料和印染废水脱色处理中,絮凝沉降法是当前国内外重点研究的方向之一,而絮凝脱色法的效果关键取决于絮凝剂的性能。近年来,随着絮凝理论和化学工业的发展,水处理絮凝剂在我国发展十分迅速。絮凝剂从无机低分子到有机高分子,从功能单一型到多功能型,从单独使用到复配使用,形成了品种系列化、功能多样化、使用成本经济化等特点,引起了科研和水处理工业的广泛关注。近年来的研究认为,阳离子型有机高分子絮凝剂由于其分子链段上带有正电荷基团,对废水或污水中带有负电荷的有机物质具有较好的去除效果,特别是对毒害性较大、难于脱除的染料分子具有较好的絮凝效果。在研究中发现,阳离子絮凝剂具有脱色效果好、适用范围广、受pH影响小、用量少、絮凝速度快等特点,所以,目前国内外积极研发新型高效的阳离子型有机高分子絮凝剂。丙烯酰胺类阳离子絮凝剂无疑是研究最多的品种。目前聚合所用的阳离子单体主要依赖进口,成本较高,而絮凝剂分子中阳离子密度较低时,对染料脱色效果又很不理想,为了解决生产成本和絮凝能力之间的矛盾,本论文在保持阳离子度较低的条件下,对目前流行的阳离子型高分子絮凝剂进行了疏水改性。通过在分子结构中引入功能型基团,增强絮凝剂分子和有机物分子之间的相互作用,降低絮凝剂分子和絮体的水溶性,从而使染料分子快速地从水中分离出来,提高阳离子型絮凝剂的絮凝效果。论文首先以丙烯酰胺(AM)和二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)为共聚单体,利用反相乳液聚合法合成了共聚物P(AM-DADMAC),考察了复合乳化剂、分散介质、引发剂种类、油水体积比、引发剂浓度、单体浓度等因素对乳液稳定性和共聚物特性粘度的影响,确定了较理想的反相乳液体系。在此基础上,以煤油为分散介质、Va-044为引发剂,Span80/Tween80为复合乳化剂、乙烯基叁甲氧基硅烷(VTMS)为疏水改性单体、丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基叁甲基氯化铵(DADMAC)为主要共聚单体进行叁元共聚,利用反相乳液聚合法制备了疏水改性阳离子型絮凝剂P(AM-DADMAC-VTMS),克服了水溶液聚合的不足。考察了VTMS和DADMAC单体投料率对产物性能的影响。利用红外谱图(FT-IR)证实了叁元共聚物的结构。利用扫描电镜(SEM)对乳液中颗粒和聚合固体粉末进行了形貌观察。利用合成的P(AM-DADMAC-VTMS)对活性艳红X-3B进行了脱色研究,结果表明,随着VTMS含量的增加,改性絮凝剂的脱色能力提高,当共聚摩尔比为AM/DADMAC/VTMS=79.2/19.8/1.0时,最大脱色率为94.24%;随着DADMAC含量的增加,改性絮凝剂的最佳剂量降低,但脱色率也降低;改性絮凝剂最佳的pH使用范围为2-5,VTMS含量越高,脱色率受pH的影响越小;P(AM-DADMAC-VTMS)的脱色效果随NaCl浓度的增加而下降,但随VTMS含量的增高,脱色率受NaCl浓度的影响减小。甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)也是常用的阳离子聚合单体,因此我们以AM、DMC和VTMS为共聚单体,通过反相乳液聚合法制备了疏水改性阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMC-VTMS)。通过对活性艳红X-3B的脱色研究发现:在DMC投料率相近的条件下,P(AM-DMC-VTMS)的脱色能力优于P(AM-DMC),且随着VTMS含量的增加,活性染料的脱色率提高;随着DMC含量的增加,P(AM-DMC-VTMS)脱色能力提高;最佳pH使用范围为2-5;VTMS含量越高,脱色率受pH影响越小,脱色率受NaCl浓度的影响越小。对分散橙30的脱色研究显示,VTMS的引入大大提高了絮凝剂对分散染料的去除能力,且随着VTMS的增加,最佳脱色率增加。当共聚摩尔比为AM/DMC/VTMS=79.2/19.8/1.0时,共聚物对活性艳红X-3B的最大脱色率为89.3%,对分散橙30的最大脱色率为98.1%,而P(AM-DMC)在共聚摩尔比AM/DMC=80/20时,对活性艳红X-3B的最大脱色率为41.7%,对分散橙30的最大脱色率为46.9%。为进一步研究疏水单体对染料废水脱色的影响,选择了甲基丙烯酰氧丙基叁甲氧基硅烷(MPMS)作为疏水改性单体,以AM,DMC为主要聚合单体,制备了P(AM-DMC-MPMS)。P(AM-DMC-MPMS)的水溶性略差于P(AM-DMC-VTMS),对活性艳红M-8B有较好的脱色效果,当共聚摩尔比为AM/DMC/MPMS=79.2/19.8/1.0,最佳剂量为180mg/L时,染料分子被完全脱除;阳离子度增加,最佳剂量减小。在对分散染料、高岭土悬浮液的絮凝实验中,P(AM-DMC-MPMS)的絮凝效果均优于P(AM-DMC)。对实际染织废水脱色时,P(AM-DMC-MPMS)的脱色能力优于PFS。P(AM-DMC-MPMS)对M-8B的脱色机理表明,染料分子的脱除是靠电性中和、疏水相互作用和分子间氢键共同作用完成的。在阳离子度相对较低时,分子间氢键和疏水相互作用是染料脱色的最关键因素。P(AM-DMC-MPMS)/PFS是复合相容体系,能够形成互相穿插的网状结构。对M-8B和分散橙染料废水进行脱色研究,结果显示:最佳剂量分别为15.45mg/L和30.9mg/L,脱色率分别为99.8%和99.39%;最佳pH使用范围为3-6。对实际染织废水脱色时,P(AM-DMC-MPMS)/PFS的脱色效果优于PFS,P(AM-DMC-MPMS)/PFS在最佳剂量为55.68mg/L,最大脱色率为82.57%,而PFS在74.24mg/L时,脱色率也只有59.52%。(本文来源于《大连理工大学》期刊2008-11-01）
疏水改性阳离子聚丙烯酰胺论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着我国工业化和农业化的快速发展,导致环境问题越来越严重。为了可持续发展,合理有效地处理污水显得尤为重要。絮凝剂在污水处理方面应用很广泛,是絮凝法处理污水技术的主要体现。其中疏水改性阳离子型聚丙烯酰胺是丙烯酰胺(AM)单体与具有疏水官能团和阳离子官能团的单体分子发生聚合反应形成的高分子聚合物,相比传统絮凝剂,由于其具有特殊的物理化学性质,使其在处理石油、生活污水和工业废水中更有优势。国内外研究者对疏水改性阳离子型聚丙烯酰胺的研究都比较重视。本文以阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰胺(AM)和疏水性单体甲基丙烯酸丁酯(BMA)为反应单体,使用过硫酸铵和亚硫酸氢钠组成的氧化还原体系为引发剂,添加表面活性剂十六烷基叁甲基溴化铵,在水相中聚合成疏水改性阳离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMC-BMA)。通过单因素实验考察了引发剂用量、疏水单体的投加量、反应温度、单体的总投加量和表面活性剂投加量对反应产物分子量和阳离子度的影响情况,然后通过正交实验,从而确定P(AM-DMC-BMA)的最佳合成工艺条件。通过红外光谱分析,对聚合物的结构进行表征。另取反应得到的聚合物来处理高岭土模拟废水,并用聚丙烯酰胺做对照,观察絮凝情况。考察了pH、絮凝时间、阳离子度、投加量和絮凝剂相对分子质量对其絮凝效果的影响。实验结果表明:在单因素实验中,引发剂用量对聚合反应影响较大,当其为0.6ml时聚合效果最好;随着疏水单体和反应温度的增加,反应产物的分子量和阳离子度都会先增大后减小,当疏水单体投加量为3g,反应温度为45℃时,二者均达到最大值;当单体总量达到18g,表面活性剂投加量为1.5g时,聚合反应效果最好。在正交实验中,当引发剂的投加量为0.6mL、疏水单体BMA投加量为3%、反应温度为45℃、单体总的投加量为20%和表面活性剂投加量为3g时反应产物的分子量达到最大。红外光谱分析结果表明,聚合物P(AM-DMC-BMA)中含有叁个单体中的特殊官能团,是由叁者聚合而成的。在絮凝实验中,实验合成的P(AM-DMC-BMA)总体絮凝效果要明显高于PAM,对聚合物P(AM-DMC-BMA)絮凝效果而言,在中性环境下絮凝效果最好,随着絮凝时间的增加絮凝效果越来越好,并且增大投加量可以增大絮凝效果,而当叁元聚合物的阳离子度为1.0mmol/g时絮凝效果最好,随着絮凝剂的分子量的增加,絮凝效果先变好后变差。另外用自制聚合物对叁种不同模拟废水处理后的情况表明:絮凝剂对高岭土的絮凝效果最好,其次是PVSK阴离子型模拟废水,对AgI阳离子型模拟废水的絮凝效果最差。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
疏水改性阳离子聚丙烯酰胺论文参考文献
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[3].吴林健.新型疏水改性阳离子聚丙烯酰胺的合成及污水处理应用研究[D].北京化工大学.2015
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