南京大学学报(自然科学版) ›› 2013, Vol. 49 ›› Issue (4): 500–505.

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羧甲基纤维素接枝聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能研究

蔡涛;杨朕;杨琥;李爱民;程镕时;   

  • 出版日期:2013-08-30 发布日期:2013-08-30
  • 作者简介:南京大学化学化工学院;南京大学环境学院;
  • 基金资助:
    基金:国家自然科学基金面上基金(51073077)

P r e p a r a t i o na n df l o c c u l a t i o np r o p e r t i e so f c a r b o x y m e t h y l c e l l u l o s e - g r a f t - p o l y a c r y l a m i d e

C a iT a o1 , Y a n gZ h e n1 , Y a n gH u2 , L iA i - M i n2 , C h e n gR o n g - S h i1   

  • Online:2013-08-30 Published:2013-08-30
  • About author:( 1. S c h o o l o fC h e m i s t r ya n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g , N a n j i n gU n i v e r s i t y , N a n j i n g , 2 1 0 0 9 3 , C h i n a ;
    2. S c h o o l o f t h eE n v i r o n m e n t , N a n j i n gU n i v e r s i t y , N a n j i n g , 2 1 0 0 9 3 , C h i n a )

摘要: 以一种性能优越的天然高分子材料羧甲基纤维素为基材,通过接枝改性,以丙烯酰胺为改性剂,制备了一系列不同接枝率的羧甲基纤维素接枝聚丙烯酰胺共聚物.并将其作为絮凝剂应用于对一种阳离子型染料——亚甲基蓝污水的处理中,系统地考察了絮凝剂投加量、溶液pH以及聚丙烯酰胺接枝率对其絮凝性能的影响.

Abstract: R e c e n t l y , m o r ea t t e n t i o n sh a v eb e e np a i dt on a t u r a lp o l y m e rb a s e df l o c c u l a n t s i nw a s t e w a t e r t r e a t m e n t ,
s i n c e t h e ya r eb e l i e v e da sw i d e - r e s o u r c e , n o n t o x i c , e n v i r o n m e n t - f r i e n d l ya n dh i g h - e f f i c i e n tm a t e r i a l s . F u r t h e r m o r e ,
t h e yh a v eb e e ne v e na c c l a i m e da s “ G r e e nF l o c c u l a n t so f2 1 s t C e n t u r y ” . H o w e v e r , d i s a d v a n t a g e ss u c ha st h e i rl o w
r e a c t i o na c t i v i t ya n dp o o rs o l u b i l i t yh a v el i m i t e dt h e i rp r a c t i c a la p p l i c a t i o n s . T oi m p r o v et h e i rp e r f o r m a n c e s , g r a f t
p o l y m e r i z a t i o nh a v eb e e na p p l i e dt oc a r b o x y m e t h y l c e l l u l o s e ( CMC ) , o n eo fh i g hp e r f o r m a n c en a t u r a lp o l y m e r s , a n d
a c r y l a m i d ew a su s e da sm o d i f i e ri nt h i sw o r k . As e r i e so fc a r b o x y m e t h y lc e l l u l o s e - g r a f t - p o l y a c r y l a m i d e ( CMC - g -
P AM ) s a m p l e sw i t hv a r i o u sg r a f t i n gr a t i o sh a v eb e e no b t a i n e d . CMC - g - P AMh a sb e e ne m p l o y e dt op u r i f yac a t i o n i c
d y ew a t e rc o n t a i n i n g m e t h y l e n eb l u e ( MB ) . T h ee f f e c t so fd o s a g e , p H , a n dg r a f t i n gr a t eo nt h ef l o c c u l a t i o n
p e r f o r m a n c ew e r e i n v e s t i g a t e ds y s t e m a t i c a l l y . T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tf l o c c u l a t i o np e r f o r m a n c eo ft h e
c e l l u l o s eb a s e dg r a f tc o p o l y m e r sh a sb e e ni m p r o v e ds i g n i f i c a n t l y . I na d d i t i o n , CMC - g - P AMf l o c c u l a n t ss h o u l db e
p r e p a r e dw i t hap r o p e r g r a f t i n g r a t i o i no r d e r t oa c h i e v eb e t t e r f l o c c u l a t i n gp r o p e r t i e s , w h i c h i sd u e t o t h e c o o p e r a t i v e
e f f e c t so f t h ec h a r g en e u t r a l i z a t i o na n db r i d g i n gf l o c c u l a t i n gm e c h a n i s m s .

[ 1 ] Y u a nBL , W a n gHJ . P r i n c i p l ea n da p p l i c a t i o no f n e wt e c h n o l o g i e sf o r w a t e rt r e a t m e n t . B e i j i n g :C h e m i c a l I n d u s t r yP r e s s , 2 0 0 6 , 2 0 1. ( 苑宝玲, 王洪杰 . 水处理新技术原理与应用 . 北京: 化学工业出版社,200 6 , 2 0 1 ) .
[2 ] G u p t a V K , A l iI , S a l e h T A , e ta l . C h e m i c a lt r e a t m e n t t e c h n o l o g i e sf o rw a s t e - w a t e rr e c y c l i n g — a no v e r v i e w. R S C A d v a n c e s , 2 0 1 2 , 2 ( 1 6 ) : 6 3 8 0~ 6 3 8 8 .
[ 3 ] K u s h w a h aJP , S r i v a s t a v a V C , M a l lID. A no v e r v i e w o f v a r i o u s t e c h n o l o g i e s f o r t h er e a t m e n to fd a i r yw a s t e w a t e r s . C r i t i c a lR e v i e w si nF o o dS c i e n c ea n dN u t r i t i o n , 2 0 1 1 , 5 1 ( 5 ) : 4 4 2~4 5 2.
[ 4 ] R a f a t u l l a h M , S u l a i m a n O , H a s h i m R , e ta l .A d s o r p t i o n o f m e t h y l e n e b l u e o n l o w - c o s ta d s o r b e n t s : a r e v i e w.J o u r n a l o f H a z a r d o u sM a t e r i a l s , 2 0 1 0 , 1 7 7 ( 1-3 ) : 7 0~8 0.
[ 5 ] L vL , L i uF Q , C h e nJL , e ta l . S t u d yo nt h et r e a t m e n tf r o mt h ep r o d u c t i o np r o c e s so f1 , 2 - N a p h t h o x y d i a z o l e - 4 - s u l f o n i c a c i d w i t h t h e · 4 0 5·p o l y m e r i c a d s o r b e n t s . J o u r n a l o f N a n j i n g
U n i v e r s i t y ( N a t u r eS c i e n c e s ) , 2 0 0 1 , 3 7 ( 6 ) : 7 3 5~ 7 4 2. ( 吕 路, 刘福强, 陈金龙等 . 树脂吸附法处理 1 , 2 重氮氧基萘 4 磺酸生产酸析母液废水的研究 . 南京大学学报( 自然科学) , 2 0 0 1 , 3 7 ( 6 ) : 7 3 5~7 4 2 ) .
[ 6 ] D u k k a n c i M , G u n d u z G , Y i l m a z S , e t a l .H e t e r o g e n e o u s F e n t o n - l i k e d e g r a d a t i o n o fR h o d a m i n e6 Gi nw a t e ru s i n gC u F e Z S M - 5z e o l i t ec a t a l y s t p r e p a r e d b y h y d r o t h e r m a l s y n t h e s i s .
J o u r n a lo fH a z a r d o u s M a t e r i a l s , 2 0 1 0 , 1 8 1 ( 1-3 ) : 3 4 3~3 5 0.
[7 ] L i Q L , C h e n J L , Y a n g K.T r e a t m e n t o fw a s t e w a t e rf r o m d y ei n t e r m e i d a t ea m i n eCa c i dm a n u f a c t u r i n g p r o c e s s w i t h a c t i v a t e d c a r b o n -h y d r o g e np e r o x i d e m e t h o d . J o u r n a lo f N a n j i n g
U n i v e r s i t y ( N a t u r eS c i e n c e s ) , 2 0 0 3 ,3 9 ( 3 ) : 4 4 6~4 5 0. ( 李启良, 陈建林, 杨 凯 . 活性炭 H 2 O 2 催化氧化处理氨基 C 酸工业废水的研究 . 南京大学学报( 自然科学) , 2 0 0 3 , 3 9 ( 3 ) : 4 4 6~4 5 0 ) .
[8 ] X i a oJ , Z h o u Q. N a t u r a lp o l y m e r i cf l o c c u l a n t s . B e i j i n g : C h e m i c a lI n d u s t r yP r e s s , 2 0 0 5 , 4 2 7. ( 肖锦, 周 勤 . 天然高分子絮凝剂 . 北京: 化学工业出版社,2 0 0 5 , 4 2 7 ) .
[9 ] Z h a n gLN. N a t u r a l p o l y m e r i cm a t e r i a l s a n dt h e i ra p p l i c a t i o n s . B e i j i n g : C h e m i c a lI n d u s t r y P r e s s ,2 0 0 6 , 3 6 5. ( 张俐娜 . 天然高分子 改性 材料 及 应用 . 北京: 化学工业出版社, 2 0 0 6 , 3 6 5 ) .
[ 1 0 ] L i u M H. P r e p a r a t i o na n da p p l i c a t i o no fo r g a n i cp o l y m e r i cf l o c c u l a n t s . B e i j i n g : C h e m i c a lI n d u s t r y P r e s s , 2 0 0 6 , 2 3 0. ( 刘明华 . 有机高分子絮凝剂的制备及应用 . 北京: 化学工业出版社, 2 0 0 6 , 2 3 0 ) .
[ 1 1 ] K l e mmD , H e u b l e i nB , F i n kHP , e t a l . C e l l u l o s e :F a s c i n a t i n g b i o p o l y m e r a n d s u s t a i n a b l e r a w m a t e r i a l . A n g e w a n d t e C h e m i e I n t e r n a t i o n a l E d i t i o n , 2 0 0 5 , 4 4 ( 2 2 ) : 3 3 5 8~3 3 9 3.
[ 1 2 ] L i i m a t a i n e nH , S i r v i oJ , S u n d m a nO , e t a l . U s eo f n a n o p a r t i c u l a ra n ds o l u b l ea n i o n i cc e l l u l o s e si n c o a g u l a t i o n - f l o c c u l a t i o n t r e a t m e n t o f k a o l i n
s u s p e n s i o n . W a t e rR e s e a r c h , 2 0 1 2 , 4 6 ( 7 ) : 2 1 5 9 ~2 1 6 6.
[ 1 3 ] M a z o n i e n eE , J o c e v i c i u t eS , K a z l a u s k eJ , e t a l . I n - t e r a c t i o n o f c e l l u l o s e - b a s e d c a t i o n i c p o l y e l e c t r o l y t e s w i t h m u c i n . C o l l o i d s a n d S u r f a c e sB - B i o i n t e r f a c e s , 2 0 1 1 , 8 3 ( 1 ) : 1 6 0~1 6 4.
[ 1 4 ] D a h o u W , G h e m a t iD , O u d i aA. P r e p a r a t i o na n db i o l o g i c a l c h a r a c t e r i z a t i o n o f c e l l u l o s e g r a f tc o p o l y m e r s .B i o c h e m i c a l E n g i n e e r i n g J o u r n a l .2 0 1 0 , 4 8 ( 2 ) : 1 8 7~1 9 4.
[ 1 5 ] L i uS , S u nG. R a d i c a l g r a f t f u n c t i o n a lm o d i f i c a t i o no f c e l l u l o s e w i t h a l l y l m o n o m e r s : C h e m i s t r y a n d s t r u c t u r ec h a r a c t e r i z a t i o n . C a r b o h y d r a t eP o l y m e r s , 2 0 0 8 , 7 1 ( 4 ) , 6 1 4 ~6 2 5 .
[ 1 6 ] H e b e i s hA , H i g a z yA , E l - S h a f e i , A , e t a l . S y n t h e s i so f c a r b o x y m e t h y lc e l l u l o s e ( C M C ) a n d s t a r c h - b a s e dh y b r i d sa n dt h e i ra p p l i c a t i o n si nf l o c c u l a t i o n a n d
s i z i n g . C a r b o h y d r a t eP o l y m e r s , 2 0 1 0 , 7 9 ( 1 ) : 6 0 ~ 6 9 .
[ 1 7 ] S i r v i o J , H o n k a A , L i i m a t a i n e n H , e t a l . S y n t h e s i s o f h i g h l y c a t i o n i c w a t e r - s o l u b l e c e l l u l o s ed e r i v a t i v e a n di t s p o t e n t i a la s n o v e lb i o p o l y m e r i c f l o c c u l a t i o n a g e n t .C a r b o h y d r a t e
P o l y m e r s , 2 0 1 1 , 8 6 ( 1 ) : 2 6 6~2 7 0.
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