紫外光引发聚合APAM及对水中DEHP的去除

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邻苯二甲酸二辛脂(C24H38O4,DEHP,分子量390.57)是一种由辛醇或异辛醇(2-EH)和邻苯二甲酸制成的邻苯二甲酸酯,所以被称为DEHP,而邻苯二甲酸酯(PAEs)类化合物又是一种尤为重要的化工原料,在橡胶、塑料等领域中应用广泛。进而,使湖泊及河流普遍受到PAEs的污染,对人体的身体健康具有潜在的威胁,应该及时有效的采取控制措施。在本研究中,采用水处理混凝法对DEHP的去除进行了研究,而混凝剂又是混凝法核心部分,因此,有必要进行可行性研究。阴离子聚丙烯酰胺(APAM)是由阴离子的单体、丙烯酰胺共聚合的一类水溶性聚合物,其结构组织中带有强吸电子性的羧基(—COOH)基团,使APAM具备了更强的吸附架桥、电中和性能和应用领域更加广泛,尤其在水处理、化工等领域中,能更好的发挥其性能。但在PAEs的去除应用中研究较少。该论文目的在制备出特性粘度高、溶解性好的絮凝剂的同时,并将其应用于水中特征有机物PAEs的去除,论文的主要工作如下:1、阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其优化。以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体和氢氧化钠(NaOH),在紫外光的照耀下选用水溶液聚合的方法制备出阴离子聚丙烯酰胺(APAM),并且对APAM的合成工艺条件进行了较为系统的研究,通过单因素实验和正交实验获得了较优的工艺条件,即:单体配比为7:2:1、单体总质量分数为35%、引发剂浓度为0.15%、光照时间为50min。在此条件下得到的阴离子聚丙烯酰胺的相对分子质量达到1694万,溶解性较好。2、两元共聚物P(AM/AA/NaOH)结构特性的探讨。分析结果表明,通过红外光谱分析,发现了所合成聚合物APAM中存在多种AM与AA中的化学键,证实了了所制备的聚合物的结构;通过差热-热重分析,发现所合成APAM在常温下结构十分稳定;通过紫外光谱分析,两种单体AM、AA确有发生聚合反应产生而产生了新的聚合物;通过核磁共振图谱分析,用于合成APAM的两种单体的质子峰均在其聚合产物的谱图中出现,这充分证实了共聚物APAM确为单体AM、AA的共聚而成。3、将自制的絮凝剂APAM用于水中特征有机物DEHP的去除。论文研究了APAM投加量、pH、搅拌时间、沉降时间等因素对去除效果的影响。通过单因素实验得到,当APAM投加量为7.5mg/L,pH值为2.0,搅拌时间为4.0min,沉降时间为120min,DEHP的去除率最高,为82.8%。通过对重要因素的正交优化实验得到,当APAM投加量为7.5mg/L,pH为2.0,搅拌时间为4.0min,DEHP的去除率最高为82.8%。通过与市售两种阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂进行DEHP的去除效果比较,得到实验室自制APAM其用量较少,去除率较高。
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