紫外光聚合陰離子聚丙烯酰胺及其對水中特征有機物的去除研究.pdf

1、鄰苯二甲酸酯(PAEs)作為“增塑劑”被廣泛使用到工業(yè)生產(chǎn)中,能夠對人類及動物的神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)造成干擾,致使激素分泌異常,并損害生殖系統(tǒng)的發(fā)育,也因此被稱為環(huán)境激素或內(nèi)分泌干擾物。它具有穩(wěn)定的化學性質,在水環(huán)境中有積累性、持久性、難自然降解的特點。由于PAEs的大量使用已經(jīng)造成自然水體不同程度的污染,在我國水資源匱乏的背景下,PAEs的污染將使得水資源短缺的問題顯得日益突出。因此,采取有效的措施對PAEs的污染進行控制對保障水資源

2、安全顯得至關重要。論文針對該問題研究開發(fā)了新型有機高分子絮凝劑,并通過混凝法實現(xiàn)對水中PAEs的去除。
　　陰離子聚丙烯酰胺(APAM)由于其分子中包含了磺酸、羧酸等陰離子極性基團,且特性粘度也較高,具備較強的吸附、架橋的作用,已經(jīng)廣泛應用于水處理、選油等領域,但在PAEs特征有機物的去除應用中尚未有相關報道。該論文旨在制備出特性粘度高、溶解性好的絮凝劑,并將其應用于水中PAEs有機污染物的去除,論文的主要工作如下:
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3、陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑的制備及其優(yōu)化。論文首先對陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑的發(fā)展現(xiàn)狀進行了研究,采用了紫外光引發(fā)的方式對APAM的制備工藝進行了改進,建立起紫外光引發(fā)體系。以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)為單體,加入光敏引發(fā)劑,紫外光照射聚合得到性能較優(yōu)的絮凝劑P(AM/AA/AMPS)(聚合物的通用表達方式,下同)。通過單因素實驗考察了單體總質量分數(shù)、單體質量比m(AM):m(AA):m(AM

4、PS)、引發(fā)劑濃度、反應體系pH、絡合劑EDTA、增溶劑尿素、光照時間等因素對聚合產(chǎn)物的特性粘度和溶解時間的影響,優(yōu)化得到較佳的合成條件。并通過正交實驗對單體質量比、反應體系pH、單體質量分數(shù)、引發(fā)劑濃度因素對聚合反應影響的進行顯著性分析。
　?、谧贤夤庠诰酆戏磻械淖饔梅治黾熬酆蠙C理分析。對比考察了在相同條件下紫外光引發(fā)聚合物APAM1與熱引發(fā)聚合物APAM2的特性粘度和溶解時間,并通過紅外光譜(FT-IR)、核磁共振譜(1H-

5、NMR)、差熱-熱重(DTA-TGA)、掃描電鏡(SEM)等對兩種產(chǎn)品的官能團結構、形貌特征、熱力學穩(wěn)定性進行了對比,以此分析紫外光在聚合反應中的作用,并從鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止、鏈轉移的角度闡述了可能的聚合機理。
　　③將自制的絮凝劑用于水中DOP、DEP的去除。先將紫外光引發(fā)聚合物APAM1用于水中DOP的去除,通過單因素考察DOP初始濃度、絮凝劑特性粘度及投加量、水樣pH、攪拌時間、沉降時間等因素對去除率的影響。并采用響應曲

6、面法建立模型,考察了絮凝劑投加量、水樣pH、攪拌時間對去除率的影響,通過優(yōu)化得到較優(yōu)的絮凝條件。在此基礎上,對比研究了絮凝劑APAM1和APAM2對DEP的去除性能,通過正交實驗考察了絮凝劑投加量、水樣pH、攪拌時間以及沉降時間對DEP去除率的影響,得到了較優(yōu)的絮凝條件,并分析了各因素影響的顯著性。
　　④分析探討絮凝機理。論文考察了水樣pH對絮體粒徑增長變化以及zeta電位的影響,從吸附架橋、電中和作用的角度分析了絮凝劑對鄰苯二