新型淀粉螯合劑的制備及對(duì)Cd(Ⅱ)吸附性能的研究.pdf

1、本文以淀粉為基體，在過(guò)硫酸鉀的引發(fā)下，通過(guò)熱處理的方法，將甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)接枝到淀粉上，得到淀粉接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物St-g-GMA，再分別將甘氨酸(Gly)、5-氨基水楊酸(5-ASA)及其共混物(Gly/ASA)修飾在St-g-GMA上，制備了3種對(duì)重金屬離子具有優(yōu)良吸附效果的改性淀粉螯合劑:甘氨酸功能化改性淀粉St-g-GMA-Gly、5-氨基水楊酸功能化改性淀粉St-g-GMA-ASA和甘氨酸與5-氨基水

2、楊酸共混功能化改性淀粉St-g-GMA-Gly/ASA。
　　1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中研究了淀粉接枝和功能化改性的最佳工藝:甲基丙烯酸縮水甘油酯的體積是淀粉質(zhì)量的1.5倍，用過(guò)硫酸鉀作引發(fā)劑，其用量為淀粉質(zhì)量的3％，反應(yīng)溫度333 K，反應(yīng)時(shí)間1.5 h。此時(shí)，可得到接枝率為95％，接枝效率為94％，環(huán)氧值為4.3 mmol/g的接枝淀粉St-g-GMA。同時(shí)，討論了物料比、反應(yīng)時(shí)間和溫度對(duì)制備St-g-GMA-Gly的含氮量和對(duì)Cd(Ⅱ)

3、吸附容量的影響，從而得到最佳反應(yīng)條件:St-g-GMA與Gly的物料比為1∶2，反應(yīng)時(shí)間15 h，反應(yīng)溫度343 K，且St-g-GMA-Gly的含氮量為3.8％，吸附容量為78mg/g。而St-g-GMA-ASA的最優(yōu)條件為St-g-GMA與ASA的物料比為1∶3，反應(yīng)時(shí)間18h，反應(yīng)溫度363 K，產(chǎn)物St-g-GMA-ASA的含氮量為3.0％，吸附容量為52 mg/g。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用紅外光譜、掃描電鏡、元素分析儀對(duì)以上產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)

4、行了表征，結(jié)果表明淀粉被成功地接枝和改性。
　　2、通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，研究了在不同的pH值、吸附時(shí)間、初始濃度及溫度條件下，3種改性淀粉螯合劑St-g-GMA-Gly、 St-g-GMA-ASA和St-g-GMA-Gly/ASA對(duì)水溶液中Cd(Ⅱ)的靜態(tài)吸附性能、吸附動(dòng)力學(xué)和等溫吸附行為。結(jié)果表明，改性淀粉對(duì)Cd(Ⅱ)的吸附過(guò)程均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，且吸附等溫線用Freundlich模型擬合效果優(yōu)于Langmuir模型;溶液pH

5、值和初始濃度對(duì)吸附行為影響較大，常溫環(huán)境有利于吸附。隨著修飾劑含量的增加，St-g-GMA-Gly和St-g-GMA-ASA對(duì)Cd(Ⅱ)的吸附容量增加。同時(shí)，St-g-GMA-Gly和St-g-GMA-ASA對(duì)Cd(Ⅱ)具有較高的平衡吸附量，分別可達(dá)到130 mg/g和149 mg/g。
　　3、在最佳條件下合成得到的St-g-GMA-Gly和St-g-GMA-ASA的吸附容量較大;以此為基礎(chǔ)，制備了甘氨酸和5-氨基水楊酸共混物來(lái)