絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告
阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂P(AM-DAC)的合成、表征及应用研究
重庆大学硕士学位论文阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂P(AM-DAC)的合成、表征及应用研究姓名：唐雪申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：郑怀礼2010-04摘要随着我国城市化和工业化进程的加快，淡水资源日益紧张，提高污水处理效率，保护我们赖以生存的淡水资源迫在眉睫。
絮凝法是重要的污水处理方法之一，絮凝剂的种类、性质是絮凝效果好坏的关键因素。
因此絮凝剂研究是实现絮凝处理过程优化的最重要途径。
本文旨在制备分子量高、溶解性好、絮凝性能优异的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，对其合成条件和絮凝性能进行研究。
本文采用无机引发剂和偶氮有机引发剂B作为复合引发剂，通过水溶液共聚法制备了丙烯酰胺（AM）和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）的共聚物P(AM-DAC)，优化合成条件为：温度为30℃，无机引发剂用量0.15‰、偶氮有机引发剂B用量0.5‰、单体总质量分数30%、络合剂EDTA用量0.5‰、链转移剂苯甲酸钠用量为0.5‰、阳离子度40%及增溶剂C用量0.2‰。
在该条件下，合成了分子量为1200万，残留丙烯酰胺含量为1.33%，溶解时间为3h的阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)。
红外光谱分析证实了产物的结构。
TGA-DTA分析表明P(AM-DAC)在200℃以上发生热分解，常温下稳定可靠。
初步建立了测定阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)中丙烯酰胺残留量的紫外分光光度分析方法，绘制了丙烯酰胺在无水乙醇-水溶液中的标准曲线。
该标准曲线具有良好的线性关系，在205nm处的线性回归方程为：A=0.134 C AM (mg·L-1)+0.025，回归系数为R=0.9985。
分别测定了阳离子度为30%、40%（未加增溶剂C）、40%（加增溶剂C）和50%的P(AM-DAC)中丙烯酰胺残留量，含量分别为3.15%、1.51%、1.33%和1.12%。
将自制的P(AM-DAC)用于重庆市某污水处理厂重力浓缩池的活性污泥处理，研究了阳离子度和投加量对污泥脱水效果的影响，并综合污泥脱水效果和处理成本两个因素，将自制的P(AM-DAC)与国内污水处理厂常用的四种絮凝剂进行了比较。
新型聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及其性能研究
1.1.3 表征与测试对于超支化阳离子聚丙烯酰胺表征的分析主要分为以下几个部分：(1)红外光谱分析。
通常情况下，对于阳离子聚丙烯酰胺以及阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的红外光谱分析，主要借助由美国尼高力公司研发生产的智能型傅里叶红外光谱仪(型号NICOLET5700)来实现。
(2)核磁共振氢谱分析。
借助瑞士 Bruker Avance 研发生产的核磁共振波谱仪(型号400MHz)完成相应的测定工作，期间溶剂选用氘代二甲亚砜。
(3)热性能分析。
本次研究中，对于聚丙烯酰胺絮凝剂的热性能分析，其关键在于热重分析。
具体操作过程中，借助热重/差热综合分析仪来实现，期间温度控制在26～600℃这一范围内，仪器升温速度控制在10℃/min 即可。
1.2 结果分析通过对本次实验研究结果的综合分析，发现实验获得的超支化阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，其分子结构末端位置含有较多的端基，同时进一步分析得出，超支化聚酯物质自身结构相对复杂，加上支链较多。
因此，在具体的实验操作过程中，为了获得理想化的结果，保证新型聚丙烯酰胺絮凝剂物质的合成效果，强化对丙烯酸用量的控制十分关键。
此外，相关研究结果显示，单体质量比、引发剂的用量、反应温度控制、反应时间等一系列因素，均会对最终的新型聚丙烯酰胺絮凝剂物质合成效果产生不同程度的影响，应该给予高度重视[1]。
2 新型聚丙烯酰胺絮凝剂的性能分析2.1 实验部分2.1.1 主要试剂与仪器对于新型聚丙烯酰胺絮凝剂的性能，实验试剂需要用到PAD 和PADS(实验室自制)，硅藻土(北京百灵威科技有限公司，规格：AR)、氢氧化钠(天津市大茂化学试剂厂，规格：AR)、盐酸(天津基准化学试剂有限公司，规格：AR)。
实验所需仪器主要包括：电热恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器有限公司，型号：DZKW-D-1)、环境扫描电镜(美国FEI 公司，型号：Q45)、数显电动搅拌器(上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司，型号：JB90-S)、电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司，型号：101-1AB)、电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司，型号：BS2202S)、纳米粒度表面电位分析仪(英国 Malvern 公司，型号：Zeta sizer nano-ZS90)、紫外光谱仪(安捷伦科技有限公司，型号：Cary 60型)。
阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及表征
阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及表征
离子聚丙烯酰胺絮凝剂( IPN) 被广泛应用于石油改性、界面活性剂、分离剂、
液体稳定剂等领域。
离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备成本低、制备过程控制更为容易、制备条件可控性强等，使得其广大的应用。
本实验乃以阴离子聚丙烯酰胺为原料，运用溶剂热法制备阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂，用采用傅里叶变换红外光谱
（FTIR）和X射线衍射（XRD）等手段对所制备的离子聚丙烯酰胺絮凝剂进行
表征，进一步探究通过改变溶剂类型和添加剂类型等因子的影响，对制备的离子聚丙烯酰胺絮凝剂的性质及应用提出建议。
实验步骤：
1、将阴离子聚丙烯酰胺和溶剂分别放入烧瓶中；
2、加热搅拌，将其混合成半流动固体；
3、将调配好的混合物倒入容器，置于水浴煮沸，不停搅拌；
4、添加所选择的表面活性剂，一直搅拌至混合物凝固；
5、将凝固物完全收集到一容器中，然后冰镇至室温；
6、运用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）等手段对所制备的离子聚丙烯酰胺絮凝剂进行表征；
7、将制备的离子聚丙烯酰胺絮凝剂与水相混合，观察沉淀情况；
8、对制备的离子聚丙烯酰胺絮凝剂的性能进行测试，查看其对不同溶剂、不同表面活性剂等因子下的结果，并进行技术经济分析；
9、收集实验数据，拟合出效价曲线，得出实验结论。
阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂(APAM)的制备及应用研究
inorganic initiator ammonium persulfate and sodium bisulfite is 600mg/L, an anionic polymerization with its molecular weight 960 million and its content of residual
阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂（APAM）的制备 及应用研究
重庆大学硕士学位论文
学生姓名：沈 雷 指导教师：郑怀礼 教 授 专 业：市政工程
学科门类：工 学
重庆大学城市建设与环境工程学院
二〇一一年四月
பைடு நூலகம்
A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering
acrylamide 0. 072%. Meanwhile, two other anionic polyacrylamides were made with
their molecular weight 872 million and 883 million, their content of residual acrylamide 0. 050% and 0. 043% respectively. The latter two anionic polyacrylamides get lower molecular weight while their content of residual acrylamide meet the demand for polyacrylamide used in drinkwater treatment. The result of infrared specscopy of the anionic polyacrylamide made in the experiment manifested the success of the polymerization. From the result of TGA-DTA test, anionic polyacrylamide stays stabilized at ordinary temperature while unstable and will degrade when the temperature goes above 200 degrees centigrade.
高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的制备表征与应
不易发生自动加速现象，而且由于高分子浓度低，不易发生向高分子的链转移反应，因而支 化产物少，产物分子量分布较窄。缺点是单体被稀释，聚合反应速率慢，产物分子量较低， 而且如果产物不能直接以溶液形式应用， 还需增加溶剂分离与回收后处理工序。 加之溶液聚 合的设备庞大，利用率低，成本较高。 进行溶液聚合反应时，溶剂选择是关键，应考虑以下问题：①对单体及引发剂的溶解 性好；②链转移常数不大，否则向溶剂的链转移反应会严重地限制聚合产物的分子量；③合 适的沸点以满足聚合反应条件， 通常在溶剂回流条件下进行聚合反应以最大限度地移除聚合 反应热；④易从聚合产物中除去；⑤毒性小。 溶液聚合最大的问题一是有机溶剂对环境的污染问题，二是常常难以将溶剂从最终的 聚合物产品中彻底地除去， 影响产物的使用性能。 因而使用超临界溶剂作为聚合反应溶剂引 起人们的极大兴趣，如使用超临界二氧化碳，具有无毒、便宜、易从聚合物中除去、易循环 使用等优点。 在均相溶液聚合中，由于生成的聚合物处于良溶剂中，聚合物链较伸展，链增长活性 末端被包裹的程度小，同时链段扩散较容易，易发生双基终止，若单体浓度不高，基本可消 除自动加速作用，因而溶液聚合是实验室研究聚合机理及聚合反应动力学等的常用方法之 一。溶液聚合在工业上常用于合成可直接以溶液形式应用的聚合物产品，如胶黏剂、涂料、 油墨等，而较少用于合成颗粒状或粉状产物。 本实验以丙烯酰胺为单体，水为溶剂，过硫酸铵为引发剂，水为溶剂有许多优点：1. 价 廉；2. 无毒；3. 链转移常数小，以获得较高分子量的聚合物；4. 对单体及聚合物溶解性能 好，为一均相反应。反应式：
二、聚丙烯酰胺的分子量的测定
相对分子量是聚合物最基本的结构参数之一， 与材料性能有着密切的关系， 在理论研究 和生产过程中经常需要测定这个参数。 测定聚合物相对分子量的方法很多， 不同测定方法所 得出的统计平均相对分子量的意义有所不同， 其适应的相对分子量范围也不相同。 在高分子 工业和研究工作中最常用的测定法是粘度法，它是一种相对的方法，适用于相对分子量在 104～107 范围的聚合物，此法设备简单、操作方便，又有较高的实验精度。通过聚合物体系 粘度的测定，除了提供粘均相对分子量 M 外，还可得到聚合物的无扰链尺寸和膨胀因子， 其应用最为广泛。 （一）目的要求 1. 掌握测定聚合物溶液粘度的实验技术。 2. 掌握粘度法测定聚合物分子量的基本原理。 3. 测定溶液的聚丙烯酰胺的特性粘数，并计算其平均分子量。 （二）原理 高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。 内摩擦阻力越大，表现出来的粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂性质、温度
实验二 溶液聚合——聚丙烯酰胺的制备
实验二溶液聚合——聚丙烯酰胺的制备—、目的1. 学习溶液聚合的原理和特点；2. 掌握聚丙烯酰胺水溶液聚合的制备方法。
二、原理将单体溶解在溶剂中进行聚合的方法称为溶液聚合。
以生成的聚合物能溶于溶剂者叫做均相溶液聚合，不溶并析出者叫异相溶液聚合（亦为沉淀聚合的一种）。
例如，丙烯酰胺的水溶液聚合是均相的，丙烯腈的水溶液聚合是异相的。
在溶液聚合中，由于聚合物是处在良溶剂环境中，聚合物是处于比较伸展状态，包裹程度浅，链段扩散容易，只有在高转化率时，才出现自动加速现象。
若单体粘度不高，则有可能消除自动加速效应，使反应遵循正常的自由基聚合动力学规律。
因而溶液聚合是实验室中研究聚合机理及聚合动力学等常用的方法之一。
溶液聚合的优点是：有溶剂为传热介质，聚合温度容易控制；反应后物料易输送处理，低分子量物质易除去；而在制造涂料、粘合剂及纺丝浆的情况下，聚合后的溶剂不需要除去就能直接使用。
溶液聚合的缺点是由于单体被溶剂稀释，浓度较小，聚合速度慢；溶剂占用反应器容积，生产效率低，增加回收、纯化的工序，使生产成本升高，聚合物平均分子量较低。
与本体聚合相比，溶液聚合体系具有粘度低、混合及传热比较容易，不易产生局部过热，温度容易控制等优点，但由于大多数单体及聚合物不易溶于水，用有机溶剂费用高，回收困难等原因，使得溶液聚合在工业上很少应用，只有在直接使用聚合物的情况，如涂料、胶粘剂、浸渍剂、和合成纤维纺丝液等采用溶液聚合的方法。
丙烯酰胺为水溶性单体，其聚合物也溶于水，本实验采用水为溶剂进行溶液聚合，其优点是：价廉、无毒、产物可直接使用。
聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂，水溶性好，被广泛应用于污水处理，另外也常用于石油开采、选矿、化学工业及食品工业的添加剂等方面。
三、仪器和试剂四口瓶、球型冷凝管、温度计、搅拌器、恒温水浴、丙烯酰胺、过硫酸铵、甲醇四、实验步骤1. 组装仪器：将四口瓶置于恒温水浴上，并装上温度计、搅拌器和冷凝管。
2. 投料：在四口瓶中加入5 g丙烯酰胺和90 mL蒸馏水，搅拌，升温至30℃使单体溶解后，用移液管加入2.5 mL 1%的（NH4）2S2O8溶液。
淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成及应用——推荐一个高分子化学综合实验
淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成及应用——推荐一个高分子化学综合实验淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成及应用——推荐一个高分子化学综合实验摘要：本实验主要介绍了淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成方法及其在水处理中的应用。
以淀粉为主要支链，通过接枝聚丙烯酰胺，形成氮杂双键连接，进而通过阳离子化反应，制备出阳离子聚合物絮凝剂。
实验结果表明，该絮凝剂在水处理中展现出了良好的絮凝效果，具有广阔的应用前景。
引言絮凝剂是一类广泛应用于水处理领域的化学品，能够有效去除悬浮物和胶体物质，从而达到提高水质的目的。
常见的絮凝剂有无机絮凝剂和有机絮凝剂两种。
无机絮凝剂有着高效的絮凝效果，但会引起二次污染，因此在水处理中广泛引入有机絮凝剂。
淀粉作为一种可再生资源，在水处理中被广泛应用。
淀粉是一种天然生物质材料，具有良好的生物降解性和低毒性，因此在环境友好型絮凝剂研发中备受关注。
而聚丙烯酰胺（PAM）作为一种合成聚合物，在絮凝剂领域也有着广泛的应用。
聚合丙酰胺具有良好的絮凝性能，可与水中胶体物质形成三维网状结构，有效去除浑浊物质。
这篇文章将介绍一种将淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成方法及其在水处理中的应用。
该絮凝剂由天然淀粉和聚丙烯酰胺通过接枝反应制备得到，结构上通过氮杂双键连接，提高了絮凝剂的有效性和综合性能。
而且，阳离子化还能进一步增强絮凝剂与水中胶体颗粒的吸附能力，从而实现更好的絮凝效果。
实验部分1.材料与仪器(1)材料：淀粉、聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯三胺四乙酸、过硫酸铵等。
(2)仪器：恒温槽、离心机、红外光谱仪、元素分析仪等。
2.淀粉接枝聚丙烯酰胺合成方法(1)淀粉溶解：将10 g淀粉加入100 mL蒸馏水中，搅拌溶解至无明显颗粒状物质。
(2)聚丙烯酰胺接枝：向溶解的淀粉中加入5 g聚丙烯酰胺和0.5 g甲基丙烯酸乙酯，加入几滴甲基丙烯酸乙酯形成的交联剂。
(3)接枝反应：将上述溶液转移到恒温槽中，控制温度在60℃，反应4小时。
聚丙烯酰胺絮凝剂的制备实验报告
聚丙烯酰胺絮凝剂的制备实验报告
《聚丙烯酰胺絮凝剂的制备实验报告》是关于研究聚丙烯酰胺絮凝剂的实验报告，聚丙烯酰胺絮凝剂是一种常用的化学试剂，可以应用于多种工业，如石油、化工等行业，也可以用于生物分离、控制和浓缩生活化的物质样品。
聚丙烯酰胺絮凝剂主要由胺络合物和聚丙烯酰胺聚合物组成，若要获得更高性能的絮凝剂，就需要对其进行全面的测试和分析，并制定合适的制备方案。
实验步骤
1.先，准备聚丙烯酰胺聚合物和络合物，把这两种物料混合搅拌在一起，然后将其加入到锅内，加热至温度达到规定的程度；
2.锅内的混合物放入到搅拌机中，进行搅拌，使其混合物的温度控制在所需的温度范围；
3.锅内的混合物倒入到一个玻璃杯中，再加入少量的去离子水，均匀搅拌，使其混合物达到稳定性；
4.稳定性达到均匀状态的混合物着火，继续加热，使其达到液体化状态；
5.液体混合物冷却，形成凝胶状态，当其温度降低到相应规定时，就可以结束制备实验。
结果分析
经过上述步骤，得到了一种聚丙烯酰胺絮凝剂，它的外观呈白色凝胶状；在光谱分析中，结果表明，聚丙烯酰胺絮凝剂的紫外吸收光谱在紫外范围内为强吸收，而在可见光范围内则为弱吸收。
稳定性分
析表明，所得的聚丙烯酰胺絮凝剂溶液稳定性良好，能够在指定条件下保持稳定性；分子量分析表明，所得聚丙烯酰胺絮凝剂的分子量为2800 ~ 3200万。
此外，经过粘度测试，所得的聚丙烯酰胺絮凝剂具有较高的粘度，大概在1300 ~ 1500mPa.s。
结论
经过上述实验，得到了一种性能良好的聚丙烯酰胺絮凝剂，它具有较高的紫外吸收度、稳定性以及粘度，可以满足多种工业应用需求。
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絮凝剂聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告
本文主要讨论的是聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告。
聚丙烯酰胺
是一种常见的絮凝剂，广泛应用于污水处理、工业废气净化、饮用水
净化、石油保护等领域。
下文将介绍聚丙烯酰胺的制备方法及其在实
验中的应用报告。
一、聚丙烯酰胺的制备
1. 原料准备。
准备聚亚氨酸铵、甘油、氯化钙和丙烯酰胺等原料，真
空过滤，以去除杂质。
2. 中和混合。
在中和混合罐中，加入聚亚氨酸铵、甘油和氯化钙，搅
拌均匀，直到大部分原料溶解后停止搅拌。
3. 加入丙烯酰胺。
使用搅拌机将丙烯酰胺加入中和混合罐中，搅拌均匀，控制加入量。
4. 加热反应。
在反应釜中加入中和混合物，搅拌并控温，控温到85℃，维持150分钟，反应结束后滤过，即得所需的聚丙烯酰胺产品。
二、聚丙烯酰胺的实验应用
1. 实验测试。
使用表面张力仪和双液系测试仪进行实验，测试评价聚
丙烯酰胺的凝胶性能以及粒径分布和浊度有效性等。
2. 污水处理。
聚丙烯酰胺可以有效凝聚污水中的致灾性微粒，使它们沉降出污水，从而达到净化污水。
3. 工业废气净化。
聚丙烯酰胺具有较强的凝聚效果，可有效捕获工业废气中的微粒并降解，从而为净化空气提供强大支持。
4. 饮用水净化。
聚丙烯酰胺可有效降低饮用水中的悬浮物，减少有毒物质的供给，有效改善水质。
三、结论
以上就是关于聚丙烯酰胺的制备及应用实验报告的介绍，聚丙烯酰胺是一种常见的絮凝剂，具有较强的凝聚效果和改善水质的作用。
聚丙烯酰胺可以有效改善污水、净化工业废气，也可以有效净化饮用水，发挥着重要的作用。