抗盐型高分子絮凝讲解课件

1、抗盐型高分子絮凝剂的制备及其性能班级：高化0801姓名：白杨学号：0812010207指导教师：安会勇主要内容一、研究背景及意义二、实验部分三、结果与讨论四、絮凝实验五、结论研究背景及意义1、研究背景 含盐废水的排放带来十分严重的环境污染，特别是工业含盐废水除受到本身高浓度盐的限制外，还含有大量的有毒、难降解溶解性有机物，而且其排放量很大，并且随着我国经济的高速发展，呈急剧增长的趋势，给我国的生态环境造成了极大的压力。 此类污水，用常规的用常规的水处理剂已难以处理 2、研究意义 两性聚电解质由于具有反聚电解质效应，具有良好的抗盐效果。疏水缔合聚合物不仅增粘效果显著；且在盐介质中由于溶液极性增大

2、促进疏水缔合作用，因此其溶液具有较高的抗盐性。将上述两种结构引入聚合物，理论上可制得具有一定抗盐性的有机高分子絮凝剂从而填补水处理领域的空白，不仅具有极大的经济效益，且具有重大的社会效益。 实验部分1、实验药品 丙烯酰胺(AM)，分析纯，北京益利精细化学品有限公司；丙烯酸(AA)，分析纯，北京益利精细化学品有限公司；甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵（DMBAC），日本三菱石化；2,2-偶氮二2-(2-咪唑啉-2-代)丙烷二氢氯化物(VA-044)、日本和光公司；NaOH、NaCl、丙酮均为北京化工厂分析纯；高纯氮气；去离子水。2、实验仪器 Bruker AV 600型核磁共振仪(德国Bruke

3、r公司)：Bruker Vertex 70 型傅里叶变换红外光谱仪(德国Bruker公司)；Waters 515型凝胶渗透色谱仪(美国Waters公司)；Hitachi U-3900型可见光-紫外分光光度计(日本Hitachi公司)；Hitachi F-2500型荧光分光光度计(日本Hitachi公司)；Brookfield DV- III ULTRA型流变仪(美国Brookfield公司)；WGZ-2000型浊度仪(无锡日洪)；稀释型乌氏粘度计 (实验室自制)。3、AM/AA/DMBAC共聚物的合成 采用自由基水溶液共聚法合成AM/AA/DMBAC聚合物，反应式如图2-1所示。准确称取一定量

4、的AM和DMBAC的单体，加入适量的去离子水使其溶解，准确称取一定量的AA，用质量分数为1%的NaOH按摩尔比1:1中和，然后用适量的去离子水稀释。将配置好的溶液缓慢转移到三口烧瓶中，补充去离子水配制成质量分数为5% 的反应溶液，搅拌直至完全溶解，水浴温度维持30恒定，通 N2气30min 后，加入引发剂VA-044(占单体总量的0.1%摩尔分数)，反应24小时，得到透明胶状聚合产物，产物用丙酮反复洗涤后，静置12小时，在30下真空干燥至恒重，研碎得到白色粉末。 图2-1 AM/AA/DMBAC合成路线 然后对AM/AA/DMBAC共聚物进行表征 ，测试其溶液性能。结果与讨论1、 AAB共聚物

5、的红外光谱分析图 3-1 P (AM /AA/DMBAC)三元共聚物的红外光谱 图 3-1是三元共聚物的红外光谱，3418cm-1是AM的酰胺基NH伸缩振动吸收峰，1664cm-1是酰胺基C=O伸缩振动吸收峰。2933cm-1是AA的羧基OH伸缩振动吸收峰，1400 cm-1为CO的伸缩振动吸收峰。1454cm-1是DMBAC中与N+相连的CH3的弯曲振动吸收峰，1171、1121、986 cm-1是苯环CH面内弯曲振动吸收峰，861、769 cm-1是苯环CH面外弯曲振动吸收峰。红外光谱的数据表明，单体AM、AA和DMBAC发生了共聚合反应，生成了P (AM /AA /DMBAC)三元共聚物

6、。2、AAB共聚物的核磁光谱分析图3-2 AAB-10-10的13C NMR谱图及特征峰 图3-2是AAB-10-10 的13C NMR谱图及特征峰归属。AA和AM在聚合物中的含量由13C NMR确定(-COO-: 174.88 nm和CONH-: 179.58 nm、179.04 nm)；DMBAC的含量由13C NMR确定 (:126.42132.76 nm)。并且通过积分面积计算得到AM:AA:DMBAC = 80.06：1.10：1.06 絮凝实验 称取一定量的蒙脱土(GK-1)，用去离子水稀释，配置成质量分数为1 %的模拟污水。准确称取一定量的AM/AA/DMBAC絮凝剂，用去离子水稀释成质量分数为0.5 %的溶液，取100ml模拟污水置于100ml具塞量筒中，加入一定量的絮凝剂溶液(见表4-1、4-2)，将柱塞量筒塞紧后上下倒置20次，静置5 min后，用移液管移取一定量的上清液，用浊度仪(无锡日洪WGZ-2000)测定其浊度，观察、记录实验现象。结 论 实验结果表明：AM/AA/DMBAC聚合物具有优异抗盐性。其原因是：AM/AA/DMBAC聚合物的电荷密度适当、阴阳离子比例接近1，故具有明显的反聚电解质效应；同时，小分子电解质的加入促进了分子间疏水缔合，形成了具有一定强度的空间网状结构，使溶液黏度增大，因此具有良好的耐盐性 致 谢 衷心感谢我的导师安会