丙烯酰胺類聚合物的合成及其在污水處理中的應用
發(fā)布時間:2025-06-20 00:38
聚丙烯酰胺(PAM)在很多的研究領域內(nèi)均得到普遍的應用,比如工業(yè)生產(chǎn)、廢水治理等?墒撬谀承┓矫嬉廊淮嬖诓蛔,使它的應用范圍受到了限制。為了彌補它的某些缺點從而讓它具有更多的使用性能,人們將具有優(yōu)異性能的不同單體和AM進行聚合。文章以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DAC)為聚合單體,經(jīng)由復合引發(fā)體系引發(fā)聚合,從而制備了AM類聚合物:如陰離子類的P(AM-AMPS)產(chǎn)品、陽離子類的P(AM-DAC)產(chǎn)品、兩性類的P(AM-AMPS-DAC)產(chǎn)品。探究了引發(fā)劑、單體、溫度、pH等對聚合工藝的影響,得到了最佳的合成條件;通過紅外(FT-IR)與核磁(1H-NMR)對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行了分析表征,并將獲得的聚合產(chǎn)品在污水中進行絮凝實驗,探究了其絮凝特性。以下為所研究內(nèi)容的概述:首先,以AM與AMPS為反應單體,在復合引發(fā)體系的作用下制備了陰離子類的P(AM-AMPS)產(chǎn)物?疾炝烁鱾工藝參數(shù),如引發(fā)劑、單體、AMPS、溫度、pH等對產(chǎn)品性能的影響,得到了最佳的聚合條件:氧化還原引發(fā)劑0.028%,偶氮引發(fā)劑0.09%,...
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 聚丙烯酰胺的概述
1.2.1 聚丙烯酰胺的定義
1.2.2 聚丙烯酰胺的分類
1.2.2.1 離子型聚丙烯酰胺
1.2.2.2 支化型和交聯(lián)型聚丙烯酰胺
1.2.2.3 疏水締合型聚丙烯酰胺
1.3 聚丙烯酰胺的合成方法
1.3.1 水溶液聚合
1.3.2 反相乳液聚合
1.3.3 反相微乳液聚合
1.3.4 分散聚合
1.3.5 懸浮聚合
1.3.6 其他聚合方法
1.4 聚丙烯酰胺的應用
1.4.1 在水處理中的應用
1.4.2 在造紙中的應用
1.4.3 在石油開采中的應用
1.4.4 在其他領域中的應用
1.5 離子型聚丙烯酰胺的研究現(xiàn)狀
1.5.1 陰離子聚丙烯酰胺
1.5.2 陽離子聚丙烯酰胺
1.5.3 兩性聚丙烯酰胺
1.6 本論文研究的目的及內(nèi)容
第2章 陰離子P(AM-AMPS)的合成及其在污水處理中的應用
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗藥品
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗方法及步驟
2.2.4 轉(zhuǎn)化率的測定
2.2.5 特性黏數(shù)的測定
2.2.6 聚合物的紅外光譜測試
2.2.7 聚合物的核磁氫譜測試
2.2.8 絮凝性能測定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 氧化還原引發(fā)劑濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.2 V-50 濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.3 單體濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.4 AMPS含量對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.5 初引發(fā)溫度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.6 pH對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.7 最佳配比的確認
2.4 陰離子P(AM-AMPS)的表征
2.4.1 紅外光譜表征
2.4.2 核磁氫譜表征
2.5 絮凝實驗
2.5.1 P(AM-AMPS)加入量對上清液透光率的影響
2.5.2 PAC加入量對上清液透光率的影響
2.5.3 pH對上清液透光率的影響
2.6 小結(jié)
第3章 陽離子P(AM-DAC)的合成及其在污水處理中的應用
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗藥品
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 實驗方法及步驟
3.2.4 轉(zhuǎn)化率的測定
3.2.5 特性黏數(shù)的測定
3.2.6 聚合物的紅外光譜測試
3.2.7 聚合物的核磁氫譜測試
3.2.8 絮凝性能測定
3.2.8.1 高嶺土絮凝
3.2.8.2 污水絮凝
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 氧化還原引發(fā)劑濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.2 V-50 濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.3 單體濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.4 DAC含量對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.5 初引發(fā)溫度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.6 pH對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.7 最佳配比的確認
3.4 陽離子聚丙烯酰胺 P(AM-DAC)的表征
3.4.1 紅外光譜表征
3.4.2 核磁氫譜表征
3.5 絮凝實驗
3.5.1 高嶺土絮凝實驗
3.5.1.1 P(AM-DAC)加入量對上清液透光率的影響
3.5.1.2 pH對上清液透光率的影響
3.5.2 污水絮凝實驗
3.5.2.1 P(AM-DAC)加入量對色度去除率和COD去除率的影響
3.5.2.2 PAC加入量對色度去除率和COD去除率的影響
3.5.2.3 pH對色度去除率和COD去除率的影響
3.6 小結(jié)
第4章 兩性P(AM-AMPS-DAC)的合成及其在污水處理中的應用
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗藥品
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 實驗方法及步驟
4.2.4 轉(zhuǎn)化率的測定
4.2.5 特性黏數(shù)的測定
4.2.6 聚合物的紅外光譜測試
4.2.7 聚合物的核磁氫譜測試
4.2.8 絮凝性能測定
4.2.8.1 高嶺土絮凝
4.2.8.2 污水絮凝
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 氧化還原引發(fā)劑濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.2 V-50 濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.3 單體濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.4 AM含量對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.5 AMPS與 DAC的配比對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.6 初引發(fā)溫度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.7 pH對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.8 最佳配比的確認
4.4 兩性聚丙烯酰胺 P(AM-AMPS-DAC)的表征
4.4.1 紅外光譜表征
4.4.2 核磁氫譜表征
4.5 絮凝實驗
4.5.1 高嶺土絮凝實驗
4.5.1.1 P(AM-AMPS-DAC)加入量對上清液透光率的影響
4.5.1.2 PAC加入量對上清液透光率的影響
4.5.1.3 pH對上清液透光率的影響
4.5.2 污水絮凝實驗
4.5.2.1 P(AM-AMPS-DAC)加入量對色度去除率和COD去除率的影響
4.5.2.2 PAC加入量對色度去除率和COD去除率的影響
4.5.2.3 pH對色度去除率和COD去除率的影響
4.6 小結(jié)
第5章 結(jié)論及展望
5.1 結(jié)論
5.2 目前存在問題
5.3 今后的研究方向
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝
本文編號:4051161
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 聚丙烯酰胺的概述
1.2.1 聚丙烯酰胺的定義
1.2.2 聚丙烯酰胺的分類
1.2.2.1 離子型聚丙烯酰胺
1.2.2.2 支化型和交聯(lián)型聚丙烯酰胺
1.2.2.3 疏水締合型聚丙烯酰胺
1.3 聚丙烯酰胺的合成方法
1.3.1 水溶液聚合
1.3.2 反相乳液聚合
1.3.3 反相微乳液聚合
1.3.4 分散聚合
1.3.5 懸浮聚合
1.3.6 其他聚合方法
1.4 聚丙烯酰胺的應用
1.4.1 在水處理中的應用
1.4.2 在造紙中的應用
1.4.3 在石油開采中的應用
1.4.4 在其他領域中的應用
1.5 離子型聚丙烯酰胺的研究現(xiàn)狀
1.5.1 陰離子聚丙烯酰胺
1.5.2 陽離子聚丙烯酰胺
1.5.3 兩性聚丙烯酰胺
1.6 本論文研究的目的及內(nèi)容
第2章 陰離子P(AM-AMPS)的合成及其在污水處理中的應用
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗藥品
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗方法及步驟
2.2.4 轉(zhuǎn)化率的測定
2.2.5 特性黏數(shù)的測定
2.2.6 聚合物的紅外光譜測試
2.2.7 聚合物的核磁氫譜測試
2.2.8 絮凝性能測定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 氧化還原引發(fā)劑濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.2 V-50 濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.3 單體濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.4 AMPS含量對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.5 初引發(fā)溫度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.6 pH對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
2.3.7 最佳配比的確認
2.4 陰離子P(AM-AMPS)的表征
2.4.1 紅外光譜表征
2.4.2 核磁氫譜表征
2.5 絮凝實驗
2.5.1 P(AM-AMPS)加入量對上清液透光率的影響
2.5.2 PAC加入量對上清液透光率的影響
2.5.3 pH對上清液透光率的影響
2.6 小結(jié)
第3章 陽離子P(AM-DAC)的合成及其在污水處理中的應用
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗藥品
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 實驗方法及步驟
3.2.4 轉(zhuǎn)化率的測定
3.2.5 特性黏數(shù)的測定
3.2.6 聚合物的紅外光譜測試
3.2.7 聚合物的核磁氫譜測試
3.2.8 絮凝性能測定
3.2.8.1 高嶺土絮凝
3.2.8.2 污水絮凝
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 氧化還原引發(fā)劑濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.2 V-50 濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.3 單體濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.4 DAC含量對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.5 初引發(fā)溫度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.6 pH對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
3.3.7 最佳配比的確認
3.4 陽離子聚丙烯酰胺 P(AM-DAC)的表征
3.4.1 紅外光譜表征
3.4.2 核磁氫譜表征
3.5 絮凝實驗
3.5.1 高嶺土絮凝實驗
3.5.1.1 P(AM-DAC)加入量對上清液透光率的影響
3.5.1.2 pH對上清液透光率的影響
3.5.2 污水絮凝實驗
3.5.2.1 P(AM-DAC)加入量對色度去除率和COD去除率的影響
3.5.2.2 PAC加入量對色度去除率和COD去除率的影響
3.5.2.3 pH對色度去除率和COD去除率的影響
3.6 小結(jié)
第4章 兩性P(AM-AMPS-DAC)的合成及其在污水處理中的應用
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗藥品
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 實驗方法及步驟
4.2.4 轉(zhuǎn)化率的測定
4.2.5 特性黏數(shù)的測定
4.2.6 聚合物的紅外光譜測試
4.2.7 聚合物的核磁氫譜測試
4.2.8 絮凝性能測定
4.2.8.1 高嶺土絮凝
4.2.8.2 污水絮凝
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 氧化還原引發(fā)劑濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.2 V-50 濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.3 單體濃度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.4 AM含量對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.5 AMPS與 DAC的配比對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.6 初引發(fā)溫度對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.7 pH對產(chǎn)物特性黏數(shù)的影響
4.3.8 最佳配比的確認
4.4 兩性聚丙烯酰胺 P(AM-AMPS-DAC)的表征
4.4.1 紅外光譜表征
4.4.2 核磁氫譜表征
4.5 絮凝實驗
4.5.1 高嶺土絮凝實驗
4.5.1.1 P(AM-AMPS-DAC)加入量對上清液透光率的影響
4.5.1.2 PAC加入量對上清液透光率的影響
4.5.1.3 pH對上清液透光率的影響
4.5.2 污水絮凝實驗
4.5.2.1 P(AM-AMPS-DAC)加入量對色度去除率和COD去除率的影響
4.5.2.2 PAC加入量對色度去除率和COD去除率的影響
4.5.2.3 pH對色度去除率和COD去除率的影響
4.6 小結(jié)
第5章 結(jié)論及展望
5.1 結(jié)論
5.2 目前存在問題
5.3 今后的研究方向
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝
本文編號:4051161
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