亞麻屑纖維素基土壤保水劑的制備及性能表征.pdf

1、學(xué)校代碼：10225學(xué)號(hào)：09107學(xué)位論文亞麻屑纖維素基土壤保水劑的制備及性能表征指導(dǎo)教師姓名：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：論文提交日期：授予學(xué)位單位：谷肄靜王立娟副教授東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)：林產(chǎn)化學(xué)加工工程2009年5月論文答辯日期：2009年6月東北林業(yè)大學(xué)授予學(xué)位日期：答辯委員會(huì)主席：論文評(píng)閱人：素夕厶櫛素大學(xué)摘要摘要土壤保水劑是一種輕度交聯(lián)的高分子親水聚合物，可吸水的量是其自身重量的幾十甚至幾千倍，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、園林等許多方面。

2、纖維素是地球上最豐富的天然資源之一，具有可再生、無(wú)毒、可降解、對(duì)環(huán)境友好的特性而倍受各國(guó)研究人員的關(guān)注。本論文以廢棄物——亞麻屑為原料，采用堿蒸煮分離出亞麻屑纖維素，以其為原料，采用水溶液聚合和微波聚合兩種方法制備了亞麻屑纖維素基土壤保水劑，優(yōu)化了合成條件。采用FTIR、SEM、XRD和TG分別對(duì)所合成保水劑的官能團(tuán)組成、表面形貌、組織結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了分析表征，同時(shí)測(cè)定了吸水速率、保水性、在不同電解質(zhì)中的吸液能力、吸附重金屬離子能力

3、及生物降解等性能。水溶液聚合法中，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)確定了最佳合成條件：引發(fā)劑用量012g，丙烯酸用量652g，中和度70％，交聯(lián)劑用量0014g，反應(yīng)溫度65℃和引發(fā)時(shí)間15min。此條件下合成的保水劑在二次蒸餾水、復(fù)混肥水和09％NaCl溶液中的平均吸水倍率分別為295296g／g、83066g／g和10712g／g，各實(shí)驗(yàn)的變異系數(shù)CV依次為351％、175％和193％。微波法中，通過(guò)正交試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)獲

4、得了最優(yōu)合成條件：微波功率160W、引發(fā)時(shí)間15min、反應(yīng)時(shí)間7min、引發(fā)劑用量016g，丙烯酸用量715g，中和度65％，交聯(lián)劑用量0010g。該法合成的保水劑在二次蒸餾水、復(fù)混肥水和09％NaCl溶液中的平均吸水倍率依次為：99144edg、36377edg和5553g／g，各變異系數(shù)CV依次為557％、464％和338％。FTIR分析表明，所合成的保水劑為亞麻屑纖維素與丙烯酸接枝共聚物；SEM觀察發(fā)現(xiàn)，兩種方法合成的保水劑均具

5、有一定的孔隙結(jié)構(gòu)，吸水膨脹后，微波合成的保水劑的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和成膜性更明顯；XRD分析表明水溶液法和微波法合成的保水劑均屬于非晶高聚物，而亞麻屑纖維素具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)；熱重分析結(jié)果表明，合成的保水劑具有很好的熱穩(wěn)定性。對(duì)兩種合成方法下的保水劑進(jìn)行了性能測(cè)試。結(jié)果表明，80～120目的保水劑吸水效果最好，在2min內(nèi)就能夠達(dá)到飽和狀態(tài)，吸水較快；保水性能優(yōu)良，且微波法好于水溶液法；隨著溫度的升高，保水劑吸水倍率逐漸降低，且受pH值的影響較大，在酸