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1、論文分類號(hào)：２學(xué)校代碼：１０７０８學(xué)號(hào)：１５０８０４６淡蚤＃技Ａｆｆ讓ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｍｕｍ碩士學(xué)位論文Ｔ’ｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅＤＭＤＡＡＣ接枝改性殼聚糖的合成及絮凝性能研究郭煜指導(dǎo)教師姓名：郭睿教授Ｉ１｜＿學(xué)科名稱：化學(xué)工程論文提交日期：２０１８年３月Ｉ：｜ｊ圍論文答辯日期：２０１８年５月｜｜｜｜＾學(xué)位授予單位：陜西科技大學(xué)ｉｌｌ■Ｉ＿ＩＩ申請(qǐng)工學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：DMDAAC接枝改性殼聚糖
2、的合成及絮凝性能研究學(xué)科門類：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：化學(xué)工程與技術(shù)培養(yǎng)單位：化學(xué)與化工學(xué)院碩士生：郭煜導(dǎo)師：郭睿教授2018年5月SynthesisofDMDAACGraftModifiedChitosananditsFlocculationPropertiesAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByYuGuoSupervisor:Pr
3、of.RuiGuoMay2018DMDAAC接枝改性殼聚糖的合成及絮凝性能研究摘要為使我國水資源得到有效利用、緩解河流湖泊污染情況，對(duì)污水廢水的處理及再利用成為解決我國水資源短缺和環(huán)境污染問題的有效途徑。絮凝沉淀法具有操作方法簡(jiǎn)單、去除雜質(zhì)效率高、費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，對(duì)于處理含有細(xì)小懸浮物和溶膠狀污染物的廢水效果明顯。在水處理應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，殼聚糖具有一定的吸附絮凝性能，但由于其水溶性差且吸附能力有限限制了其應(yīng)用領(lǐng)域及適用范圍。為了改善殼聚糖的水溶性、增加殼聚糖的吸附位點(diǎn)，需要對(duì)殼聚糖進(jìn)行化學(xué)改性，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。因此，本文對(duì)殼聚糖進(jìn)行了琥珀?；?、羥
4、乙基化及季銨化改性，合成了相應(yīng)的衍生物并研究了其絮凝性能。本論文主要包括以下內(nèi)容：1.以殼聚糖、苯甲醛、琥珀酸酐、2-氯乙醇、二甲基二烯丙基氯化銨為原料，分別合成了苯甲醛殼聚糖席夫堿（B-CTS）、琥珀酰殼聚糖（SACTS）、琥珀酰殼聚糖季銨鹽（SAQCS）和羥乙基殼聚糖季銨鹽（HEQCS）。通過紅外光譜（FTIR）、核磁氫譜（1HNMR）、X射線衍射（XRD）和環(huán)境掃描電鏡（ESEM）對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。探索了各因素對(duì)合成各衍生物反應(yīng)的影響，對(duì)各衍生物的合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化。對(duì)SACTS的溶解性進(jìn)行了測(cè)定，研究了SAQCS和HEQCS對(duì)高嶺土模擬
5、廢水的絮凝性能。結(jié)果表明：B-CTS的較佳工藝條件為：反應(yīng)溫度70℃，pH=6，苯甲醛用量1.30g，此工藝條件下產(chǎn)物縮合率為92.93%；SACTS的較佳工藝條件為：m（B-CTS）：m（TEA）：m（SAA）=1:4:5，反應(yīng)時(shí)間為6.5h，反應(yīng)溫度為65℃，此工藝條件下合成的SACTS的羧基含量為93.01%，酯化率為71.13%；SAQCS的較佳工藝條件為：引發(fā)劑用量為2%，m（DMDAAC）：m（SACTS）=5.4，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間7h，此工藝條件下合成的SAQCS的陽離子度為42.26%；HEQCS的較佳工藝條件為：反應(yīng)溫度為71℃
6、，m（DMDAAC）：m（HECS）=4.1，引發(fā)劑用量為2%，此工藝條件下合成的HEQCS陽離子度為81.14%，特性黏數(shù)為141.23mL/g。溶解性測(cè)定結(jié)果表明SACTS在pH為1~2和5~13時(shí)有良好的溶解性。高嶺土模擬廢水的絮凝實(shí)驗(yàn)I結(jié)果表明，當(dāng)絮凝條件為在pH=2~5，投加量為3~9mg/L，溫度為25~50℃范圍，使用SAQCS絮凝后上清液濁度去除率在96%以上；在pH=4~6，投加量為3~6mg/L，HEQCS陽離子度為58%~71%，絮凝后上清液濁度去除率在98%以上。2.以吡羅紅染料廢水為絮凝對(duì)象，研究了SACTS的絮凝性能。以絮凝后上
7、清液的濁度去除率和染料殘余率為指標(biāo)，考察了pH、初始濁度、溫度對(duì)絮凝效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在pH=1~4，投加量為1~10mg/L，初始濁度為200~800NTU，溫度為20~30℃的絮凝條件下，絮凝后上清液濁度去除率均在95%以上，吡羅紅染料殘余率低于10%。通過對(duì)上清液Zeta電位測(cè)定，發(fā)現(xiàn)在pH=1~4時(shí)上清液的Zeta電位值接近于零，在pH>4后Zeta電位迅速下降為負(fù)值。在SACTS投加量為1~4mg/L時(shí)，雖然上清液Zeta電位為負(fù)值，但模擬廢水的濁度去除率仍保持較高水平。在絮體XPS的N元素分解圖譜中出現(xiàn)結(jié)合能為400.94eV的-N+峰
8、和結(jié)合能為398.06eV的N-Si峰。經(jīng)過對(duì)上清液Zeta電位和
