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精品论文浓缩稿 淀粉共聚改性及吸附性能研究学生姓名指导教师，学号【摘要】课题以玉米淀粉为原料，经过环氧氯丙烷交联、丙烯酸接枝共聚等步骤合成了交联接枝羧淀粉（CCCS）。 研究了交联接枝羧基淀粉对亚甲基兰染料的捕集，考察了影响吸附作用的因素。 【关键词】淀粉，交联淀粉，接枝共聚，亚甲基兰染料，捕集1前言国内一些研究者用Ce4+作引发剂。 把丙烯酸接枝到交联淀粉上，制得淀粉接枝共聚物，4+作引发剂研究淀粉性能的。 它对去除废水中的染料也有效。 国外也有用Ce以可溶性淀粉为基体，经环氧氯丙烷交联，制备了交联淀粉，以Fe2+-H2O2为引发剂，将丙烯酸单体接枝到交联淀粉上，制得水不溶性接枝羧基淀粉聚合物。 它对去除水体中染料有极好效果。 还有些人将交联和接枝共聚工艺合在一起，省时省力，同时又可以消除盐的污染，得到的产品对染料的吸附量也有所提高。 目前应用于废水中染料处理的改性淀粉产品主要有不溶性接枝羧基淀粉和不溶性淀粉黄原酸两种。 不溶性淀粉由于存在稳定性差，在储存期间不断分解，硫含量逐渐下降，常温储存5个月后硫含量可能全部消失，从而丧失功效。 如果将其制成钠镁盐，稳定性可以得到一定程度的提高，但是未能产生本质改善，使其应用受到限制。 相比之下，不溶性接枝羧基淀粉性质稳定，可长期存放，所以不溶性接枝羧基淀粉作为重金属离子、染料捕集剂的研究日益受到人们的关注。 本课题的研究内容是将淀粉先经过交联得交联淀粉，而后再接枝共聚制得交联接枝羧基淀粉，即染料捕集剂，它是通过在单一变性淀粉的基础上进行变性制得。 A、对交联淀粉制备条件的优化；B、对交联接枝羧基淀粉制备条件的优化；C、研究交联接枝羧基淀粉对阳离子亚甲基兰染料，考察pH，吸附温度、溶液初始浓度、吸附剂用量等条件对吸附性能的影响。 2实验部分2.1交联淀粉的合成一定量的干燥的玉米淀粉按一定比例加入水、氯化钠和环氧氯丙烷（ECH），搅拌混匀后再缓慢加入一定量的稀碱液，滴加过程中不断测试pH值，控制pH值在1011之间左右，在25的条件下反应18h，反应结束后调节溶液的pH值至中性，再减压过滤、多次水洗。 最后65下真空干燥产物。 2.2交联接枝羧基淀粉的合成一定量的交联淀粉按一定比例加入水和2%的硫酸亚铁溶液（实验过程中，由于Fe2+易被氧化成Fe3+，最好通氮气进行保护，Fe2+离子溶液缓慢滴加入烧瓶，整个过程中控制温度在3540左右）。 搅拌混和均匀一段时间后再缓慢加入一定量的丙烯酸溶液，再搅拌混匀，然后再缓慢滴加一定比例的2%的过氧化氢，在40的条件下反应一段时间。 反应完毕后，冷却至室温，再减压过滤，然后再用无水乙醇溶液反复洗涤多次，得到产物于65下真空干燥，干燥后研磨制的产品。 2.3交联接枝羧基淀粉对亚甲基兰染料捕集性能的研究讨论初始浓度、pH，温度、吸附剂用量、时间对亚甲基兰的去除规律的影响，确定接枝羧基淀粉在处理亚甲基兰方面的较优条件。 取50mL浓度为1000mg/L亚甲基兰的标准溶液，移入500mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，分别配成的100mg/L阳离子亚甲基兰的水样，根据实验需求，分别配成相应浓度的染料溶液，调至中性。 取100mL相应的阳离子染料溶液置于250mL锥形瓶中，分别改变pH，初始浓度、接枝羧基淀粉的种类和投入量、捕集时间，温度，在恒温水浴锅中振荡一点时间，每隔一点时间取6mL，离心5min，取上层清液，应用可见分光光度计测定剩余染料的吸光度。 阳离子亚甲基兰的脱色率（）及吸附量（Q）计算见下式%100%1000000?=?=AAACCCtt式中C0染料原液的浓度；Ct染料被吸附t时刻的浓度；A0染料原液的吸光度；At染料被吸附t时刻的吸光度。 Q=1000)(0VCC?W1式中:C0-吸附前亚甲基蓝溶液的浓度，mg/L;C-吸附后亚甲基蓝溶液的浓度，mg/L；V-被处理的亚甲基蓝溶液的体积，mL;W-吸附剂湿重，g；Q-吸附容量，mg/g.2.4吸附等温线常用的吸附等温方程为朗格缪尔（Langmuir）吸附等温方程和费兰德里希（Freundlich）吸附等温方程。 Langmuir吸附等温方程假设吸附是一个伪化学过程，一个吸附位置只吸附一个分子的被吸附组分，主要用于描述单分子层吸附。 其线性形式如下memeeQCbQqC+=1式中，Ce为平衡浓度（mg/L）；qe为平衡吸附（mg/g）；b为Langmuir常数（L/mg）；Qm为吸附剂的饱和吸附量（mg/g）。 根据Ce/qeCe做图即为Langmuir吸附等温线。 Freundlich吸附等温方程是一个经验公式，它的线性形式如下1ln+=KCenqelnln式中，n为浓度指数，1/n若在0.10.5之间，则表示吸附容易进行，超过2，则表示吸附较难进行；K为Freundlich常数。 根据lnqelnCe作图即为Freundlich吸附等温线。 3实验结果3.1吸附条件对吸附阳离子亚甲基兰的影响3.1.1亚甲基兰的初始浓度对吸附性能的影响0204060801001xx00100xx00400500600C/ppmQ/mg/g在20下，从100500ppm，随着亚甲基兰染料初始浓度的逐渐增加，吸附容量也逐渐增加，在达到400ppm时趋于平衡。 3.1.2pH对吸附性能的影响0204060801004681012pHQ吸附量mg/g在20下，100ppm吸附亚甲基兰溶液的吸附在酸性条件下几乎没有吸附性能，中性时吸附性能很小，在碱性时吸附效果好，pH为911时吸附效果最佳。 3.1.3温度对吸附性能的影响051015202530354045051015202530时间/min吸附量g203040在100ppm,pH为碱性下，随着温度的递增，脱色率和吸附容量反而降低，但下降的趋势不是很明显，可以看出，温度对吸附的影响不大。 在20，pH=10，淀粉0.204g，平衡时脱色率达到87%，吸附容量约42.75mg/g。 3.1.4吸附等温线y=0.323x+2.9458R2=0.922922.533.544.5522.533.544.55lnqelnC y=0.323x+2.9458R2=0.922922.533.544.5522.533.544.55lnqelnCe交联接枝羧基淀粉吸附亚甲基蓝基本满足Freundlich等温吸附，又基本满足Langmuir等温吸附。 这说明亚甲基蓝的吸附既有单分子层的吸附，又有多分子层的吸附，既有物理吸附又有化学吸附。 4小结 （1）以淀粉为基体，经环氧氯丙烷交联制备交联淀粉，以Fe2+-H2O2为引发剂，将丙烯酸接枝到交联淀粉上，制备得到水不溶性交联接枝羧基聚合物。 （2）制备羧基淀粉的较佳反应条件为以玉米淀粉为原料，每25g玉米淀粉环氧氯丙烷用量为4mL，交联时间18h；以Fe2+-H2O2为引发剂，丙烯酸20mL，接枝温度为40，接枝时间为1h。 （3）接枝羧基淀粉能有效的去除水体中阳离子染料亚甲基兰。 （4）交联接枝羧基淀粉吸附阳离子亚甲基兰，在33min左右达到吸附平衡，吸附温度为20，pH在911之间较好。 （5）阳离子亚甲基兰的吸附均基本朗格缪尔吸附等温方程和费兰德里希吸附等温方程。 参考文献1邓宇,等.淀粉化学品及其应用M.化学工业出版社，xx.2陈琳.改性淀粉重金属捕集剂在水体中的降解研究D.同济大学.xx.3.3034.3何禄.阴离子淀粉的制备与应用性能研究D.大连理工大学.xx.4柳谨春.交联淀粉-聚几内酯复合材料的制备及性能研究D.华中农业大学.xx.5徐忠.复合变性对淀粉性质的影响研究J.食品工业科技.xx.01:282285.6唐联坤.变性淀粉的开发与应用前景J.食品科学，1998，20 (8):2628.7朱瑞宜.淀粉衍生物的合成与性质J.化学世界，1984，25 (4):2123.8王绍文等.重金属废水治理技术M.北京:冶金工业出版社1993.9国家环保局.中国环境状况公报J.环境保护，1987， (3):3-9.10樊邦堂.环境化学(下)M.杭州:浙江大学化学系，1987.11王飞镝.新型淀粉黄原酸盐从镍电解液中除铜的研究J.有色金属(冶炼部分)，1999， (2):11-14.12沈品华.电镀废水治理方案的探讨J.电镀与环保，1998， (3):28-32.13徐根良.重金属废水处理技术综述J.水处理技术，1991， (4):77-86.14上海环保局编.废水物化处理M.上海:同济大学出版社，1999.15陈元彩，肖锦.天然有机高分子絮凝剂研究与应用J.环境科学进展，1999， (3):84-89.16詹亚力，郭绍辉，吕荣湖.绿色试剂淀粉改性水处理剂的研究与应用J.高分子材料科学与工程，xx， (