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《探究機(jī)械活化淀粉與聚乙烯醇縮醛化制備吸附材料的研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文機(jī)械活化淀粉與聚乙烯醇縮醛化制備吸附材料的研究姓名:熊開朗申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:黃祖強(qiáng);覃學(xué)江20090525機(jī)械活化淀粉與聚乙烯醇縮醛化制備吸附材料的研究摘要吸附法在去除水體中難降解的污染物方面有著重要的作用,采用廉價易得的吸附劑去除水體中難降解的污染物,有著社會的、經(jīng)濟(jì)的和環(huán)境的意義。本文采用自制的攪拌磨對淀粉進(jìn)行機(jī)械活化預(yù)處理,以木薯淀粉、聚乙烯醇(PVA)、甲醛為原料,在硫酸(W-35%)、甘油、十二烷基磺酸鈉的作用下制備聚乙烯醇縮甲醛(polyvinyformal,PVF
2、M),以亞甲基藍(lán)的吸附量為評價指標(biāo),分別考察了機(jī)械活化時間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、甲醛用量、PVA與ST的質(zhì)量配比等因素對制備PVFM的影響;采用正交實(shí)驗(yàn)對PVFM的制備工藝條件進(jìn)行優(yōu)化;采用紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)對PVFM結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析;以亞甲基藍(lán)和銅離子為吸附指標(biāo),分別考察了PVFM的吸附特性、Langmuir和Freundlich等溫吸附模型、準(zhǔn)一級和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析,得到以下結(jié)論:(1)在正交較優(yōu)工藝條件下,由木薯原淀粉與PVA縮醛化制備的產(chǎn)物對亞甲基藍(lán)的吸附量為1.1
3、32mg·L~;而活化30min木薯淀粉與PVA縮醛化制備的產(chǎn)物對亞甲基藍(lán)的吸附量為1.302mg·L一。由此可見,木薯淀粉經(jīng)過機(jī)械活化后,其反應(yīng)活性明顯得到提高。(2)紅外光譜(FTIR)分析表明PVA與甲醛發(fā)生了縮醛化反應(yīng),在甘油的作用下,淀粉與PVA中的羥基發(fā)生了交聯(lián)。掃描電鏡(SEM)的研究以及在相同的條件下以亞甲基藍(lán)為吸附指標(biāo),對PVFM吸附特性的研究進(jìn)一步表明了由活化30min木薯淀粉與PVA縮醛化制備的產(chǎn)物的吸附能力比木薯原淀粉與PVA縮醛化制備的產(chǎn)物的吸附能力強(qiáng)。(3)PVFM對亞甲基藍(lán)和銅離子的平衡吸附
4、行為均可用Langmuir吸附等溫模型描述,并從理論上求出了最大吸附量;吸附動力學(xué)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程。關(guān)鍵詞:木薯淀粉聚乙烯醇機(jī)械活化聚乙烯醇縮甲醛吸附ⅡSTUDYONTHEPREPARATl0INOFABSORPTIONMATERIALBYACETALATIONWITHⅣ匝CHANICALABSTRACTTheadsorptiontechniqueisprovedtobeaneffectiveandattractiveprocessforthetreatmentofrefractorypollutantsfromwa
5、sterwaters.Iftheadsorbentmaterialusedisofcheapercostanddoesnotrequireanyexpensiveadditionalpretreatmentstep,thismethodwillbecomeinexpensiveandhaseconomic,socialandenvironmentalmeaning.Inthispaper,starchwasfirstlymechanicallyactivatedwithacustomizedstrring-tyoebal
6、lmill,takedpolyvinylalcohol,cassavastarchwithactivationtime0.5handtheformaldehydeasrawmaterials,addedsulfuricacid,glycerolandsodiumdodecylsulfonatetopreparepolyvinylformal.theeffectsofmechanicalactivationtime,reactiontemperature,reactiontime,amountofformaldehydea
7、ndratioofPVAandcassavastarchwereinvestigatedrespectivelybyusingadsorptioncapacityofmethyleneblueasevaluatingindex.AnorthogonalexperimentWasdesignedforoptimizingtheprocessofPVFM.ThestructuresofPVFMwerecharacterizedandanalyzedbyusingFouriertransforminfraredspectros
8、copyandscanningelectronmicroscopy.TheadsorbentcharacterofPVFM,LangmuirandFreundlichisothermaladsorptionmodels,pseudo—firstordermodelandpseudo-secondordermodelw