阳离子改性淀粉絮凝剂的研究进展
淀粉改性AM-DMDAAC阳离子絮凝剂制备工艺

比、 引发剂用量和引发剂种类对聚合物性能 的影响. 结果表明 A D A C= : , M: M: MD A 5 1A 淀粉 = : , 2 1 引发剂 质量分数为 0 o % , .4 引发剂为过硫酸钾和硝酸铈铵t M得 到絮凝效果 良好的絮凝剂. t -  ̄
关 键 词 : 粉 改 性 ; M— MD A 絮 凝 ; 淀 A D A C; 絮凝 剂
水 、 氮 气 , 8 c 化 3 n 糊 化 后 降 温 到 通 在 5c糊 0mi,
5  ̄ 依 次 加入 A D A A 5m n后 加 入 引 0C, M、 MD A C, i 发剂 , 反应 4h 反 应结 束后取 出产 品. .
然高分 子絮凝 剂 具 有分 子 链 稳定 性 强 、 阔 的适 广
品、 生产 工艺 简 单 、 生产 成 本较 同类 产 品低 廉 、 绿 色环保无 害 等 特 点 , 有 很 大 的 市 场 潜力 H . 具 本 J
实验对 淀 粉 改 性 阳 离 子 型 絮凝 剂 A D A C M— MD A
进 行 了研 究 .
1 材 料 与 方 法
() 1 主要仪 器设 备 恒温 水 浴 箱 , 拌 器 , 口烧 瓶 , 度计 , 搅 三 温 天 平, 乌氏粘度 计等 .
和 乙醇质 量各 5 , 应温度 5 % , 0g 反 0 反应 时 间 4h .
第 6期
张寿通 , : 等 淀粉 改 性 A — MD A M D A C阳 离 子 絮凝 剂 制 备 工 艺
7 3
2 结 果 与讨 论
2 1 A 与 DMDA . M AC 的质 量 比对产 品 的影响
混合三种不同引发剂的 影响, 如图3 所示・
固定 淀粉质 量 为 3 5g 引发 剂 为 0 0 , . , . 4g 水
0941.淀粉衍生絮凝剂的研究进展

淀粉衍生絮凝剂的研究进展近年来,合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点,在市场占绝对优势。
但随着石油产品价格不断上涨,其使用成本也相应增加,并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性,也限制了其在水处理方面的应用。
20 世纪70 年代以来,美、英、日和印度等国结合本国天然高分子资源,开展了化学改性有机高分子絮凝剂的研制工作。
经改性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比,具有选择性大、无毒、价廉等显著特点。
在众多天然改性高分子絮凝剂中,淀粉改性絮凝剂的研究、开发尤为引人注目。
因为淀粉来源广,价格低廉,并且产物完全可被生物降解,因此,进入20 世纪80 年代以来,改性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长势头,美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉衍生物絮凝剂,近几年,我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。
1、淀粉衍生物絮凝剂研究现状淀粉分子带有很多羟基,通过这些羟基的醚化、氧化、酯化、交联、接枝共聚等化学改性,其活性基团大大增加,聚合物呈枝化结构,分散了絮凝基团,因而对悬浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促沉作用。
改性淀粉絮凝剂性质比较稳定,能够进行生物降解,不会对环境造成二次污染,从而减轻污水后续处理的压力。
淀粉衍生物絮凝剂主要有以下4 种。
1.1 阳离子型淀粉衍生物絮凝剂阳离子型淀粉衍生物絮凝剂可以与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用,从而使体系中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。
它对无机物质悬浮液或有机物质悬浮液都有很好的净化作用,使用的pH 范围宽,用量少,成本低。
阳离子淀粉是在碱性介质中,由胺类化合物与淀粉的羟基直接发生亲核取代反应而得到的。
D.Sableviciene 等以N- ( 2, 3 - 环氧丙基) 三甲基氯化铵(CHPTAC) 为醚化剂,合成高取代度马铃薯阳离子淀粉,用其处理以高岭土配制成的50 g/L 的高浊度水,实验结果表明,在相同投加量条件下,取代度为0.27 ~0.32 的阳离子淀粉絮凝剂的絮凝效果最佳。
淀粉类絮凝剂的研究进展

淀粉 作为一 种天 然资 源 目前 已广 泛应用 于各个
分 子 为骨架 , 与柔 性 的 聚丙 烯 酰 胺 支链 相 配 合 形成 接 枝共 聚物 , 其在 水 中充分溶 胀 , 有很大 的分 子空 间 体 积 和细长 支链 , 使其 具 有 比聚 丙 烯 酰胺 更 大 的 絮 凝 能力 , 较强 的适 应 能 力 和稳 定 性 。 因其 聚 合 物侧 链 基 团与许 多物 质 亲和 、 附 , 成 氢 键 ; 这 种侧 吸 形 或 链 与被 絮凝 物质形 成 物 理 交联 状 态 , 被 絮凝 物质 使 沉 淀下 来 , 用 于处理 印染废 水 中的染 料 、 纸厂废 常 造 水 的短 纤维 及其他 悬 浮物 。
a d d s d a tg s a xsi g p o lms o ifr n dfe sa c o c l n s we e ic s e n ia v n a e nd e itn r b e fd fe e t mo i d t h f c u a t r d s u s d. S me i r l o s g e to n o pe tc n e n n h u u e r s a c r r r s n e u g sinsa d pr s c o c r i g t e f t r e e h wo k we e p e e t d. r Ke y wor : dfe t r h; o c ln ;e g r ame t a p ia in ds mo i d sa c f c u a t swa e te t n ; p lc t i l o
但单纯丙烯酰胺接枝淀 粉的絮凝效果不太理 想 , 年来 的研究 趋 向 于淀 粉 接枝 丙 烯 酰 胺共 聚物 近 与 其他 絮凝 剂 的复合 应 用 , 者将 其 再 进 行 复合 变 或
改性淀粉的研究及应用

改性淀粉的研究及应用刘兴孝(西北民族大学化工学院,兰州,730124)摘要本文主要总结了改性淀粉的特点,阐述了改性淀粉的研究及应用,展望了改性淀粉的发展前景。
关键词改性淀粉;研究应用;发展前景the characteristics and adhibitions of modified starchXingxiao Liu(Chemical Engineering Institute , Northwest University For Nationalities, Lanzhou,730124) Abstract This paper summarizes the characteristics of modified starch, elaborates modified starch’s research and it’s prospects.Keywords modified starch; research and application; prospects前言淀粉是天然高分子化合物,多糖类化合物,也是目前广泛使用的一类可降解的不会对环境造成污染的可再生的物质。
天然淀粉经过适当化学处理,引入某些化学基团使分子结构及理化性质发生变化,生成淀粉衍生物。
未改性的淀粉结构通常有两种:直链淀粉和支链淀粉,是聚合的多糖类物质。
通常因为水溶性差,故往往是采用改性淀粉,即水溶性淀粉。
可溶性淀粉是经不同方法处理得到的一类改性淀粉衍生物,不溶于冷水、乙醇和乙醚,溶于或分散于沸水中,形成胶体溶液或乳状液体。
改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学方法、物理方法、酶处理法。
改良其原有性能的淀粉, 被广泛应用于食品、医药、皮革、铸造、造纸、纺织、水处理等行业。
改性淀粉的特点变性淀粉的品种、规格达两千多种,变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。
加工精白淀粉,必须选用淀粉含量高的白薯品种。
经加工后的淀粉虽选用了天然原料,但经人为加工,改性淀粉也就不可能算是天然的了。
改性淀粉絮凝剂的性能研究

现有 如下方案 : 考虑 到反应 温 度 , 引发剂 的用 量 , M A /
s 的比值 , t 反应时间对 反应 的影 响 , 设计正交试验合 成方案 如表 1 淀粉 固定取 5 ) ( g。
表 1 合成 方案
丙烯酰胺 , 在规 定的时间内反应完毕 , 得淀粉一丙烯酰胺 接
枝共聚物 ( S 。 F M)
80 . 7. 0
2 0 1 5 5
1 0 1 5
3 2 3
2 5
由图可知 , 投加量为 1 gL时 , 再 2m / 处理模拟 水絮凝效
果 最 好 , 浊 率 可 达 9 .% 。 除 44 ( ) 度 对 絮 凝 剂 效 果 的影 响 二 温
1 6
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20 0总第 第 l ) (6年 7 0期 7期
沿 海 企 业 与 科 技
COASI I ENT AL ERPRI ES AND CI S S ENCE & TECHNOLOGY
NO. 0, 0 6 1 20
( u l ie O 7 ) C mua vl N . 7 t y
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表 4 不 同 温 度 下 的 剩 余 浊 度 与 除 浊 率
水解后所 带的弱的负电荷 , 过 电荷 中和, 8电位降低 , 用 使
5 0 65 . 9 . 24 缓和了粒子间的排 斥作 用。但 是, 由于水 中悬 浮物质 大多 是带负电荷的 , 以对 于属 阳离子 性型 的聚丙 烯酰胺 类 絮 所 凝剂来说 , 絮凝作 用主要还 是通 过交 联吸收 作用 来进行 其 的。悬浮于水 中的众多 固体粒 子 , 被适 当伸展 的淀 粉一 丙 烯酰胺接枝聚合物大分 子联 交联 吸收 , 就好像 在它 们之 间
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。
淀粉改性阳离子絮凝剂的合成及应用

第2 5卷 第 2期
20 06年 6 月
J u n lo l n I s iu e o g tI d s r o r a fDa i n tt t fLi h n u t y a
大 连 轻 工 业 学 院 学 报
有机 高 分 子 絮 凝 剂 可 分 为 合 成 和 改 性 两 大 类 。在合 成 的高 分 子 絮 凝 剂 中 , 丙 烯 酰胺 的用 聚
量最 多 , 由于这 种 絮凝 剂 存 在 一 定 量 残 留 的丙 但 烯 酰胺单 体 , 不可 避免 地带 来 毒性 , 因而 限制 了它 在 食 品加 工 、 水 处 理 及 发 酵 工 业 等 方 面 的 发 给 展 。当前 , 水 处 理 药 剂 的研 究 、 发 、 产 和 ] 在 开 生 应用 中实施 绿色 化 是 水 处 理 药 剂 的 发 展方 向 , 因 此, 天然高 分子 絮凝 剂 引起 了国 内外广 泛 的注意 , 研 究 的 重 点 放 在 了 天 然 高 分 子 絮 凝 剂 的 改 性 上 。 ,通过 改性 制 得 的 天 然 高 分 子 絮凝 剂 中淀 ] 粉改性 絮凝 剂 的研究 起 到 了举 足 轻重 的作用 。天
V 12 . o 2 o. 5 N .
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文章 编 号 :0 54 1 (0 6O 一 l4O 10 —0 4 2 0 )2O l一4
淀 粉 改 性 阳离 子 絮 凝 剂 的合 成 及 应 用
孙 衍 宁通 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 . - 大 连 1 6 2 ; 1 辽7 10 8 2 .大 连 轻 工 业 学 院 化 工 与 材 料 学 院 . - 大连 1 63 ) 辽7 1 0 4
Ab t a t A a u a i h mo e u e m o i e t r h c to i l c u e ti s n h sz d wi ily i t y s r c : n t r l g l c l d f d s a c a i n c f c l n s y t e i e t d al d me h l h i o h a mmo i m h o i e a d a r lm i e a a m a e i l s n o p e n ta o n h r — mb r p l — n u c l rd n c y a d s r w t ra ,u i g c m l x i ii t r a d t e e me e o y
阳离子木薯淀粉絮凝剂的制备及性能研究

阳离子木薯淀粉絮凝剂的制备及性能研究李云仙;付惠;雷然;徐娟【摘要】以木薯淀粉、丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC )为原料,用过硫酸铵-亚硫酸氢钠作引发剂,通过试验得到改性木薯淀粉阳离子化絮凝剂对处理高岭土和硅藻土悬浊液的最佳配方。
以高岭土和硅藻土悬浊液作为处理水体系研究该絮凝剂的絮凝性能,结果表明,最佳絮凝剂用量为4 mg/L。
絮凝剂的处理水体系pH范围为4~10,pH适应范围较广,絮凝剂的处理水体系最适pH为7。
通过红外分析和阳离子化度的测定,可知所得聚合物是阳离子淀粉接枝丙烯酰胺共聚物。
%The synthesis and properties of cationic cassava starch graft copolymer was studied in this paper. The cassava starch,acrylamide and dimethyl diallyl ammonium chloride (DMDAAC )was used as raw materials, and ammonium persulfate,sodium hydrogen sulfite ((NH4 )2 S2 O8 -NaHSO3 )as the initiator system,determined the optimum formula for cationic cassava starch flocculant in dealing with the suspension of kaolin and diatomite. Furthermore,kaolin and diatomite suspension were used as a water treatment system to test the flocculating ability. The results showed that the optimum the dosage of flocculant was 4 mg/L.Focculation would work when the pH of treating water system was 4-10,but the optimum pH was 7.After infrared analysis and the positive ion measured, we found that the obtained polymers were the positive ion starch grafting acrylic amide copolymer.【期刊名称】《西南林业大学学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P95-99)【关键词】木薯淀粉;接枝共聚;絮凝剂;丙烯酰胺;DMDAAC【作者】李云仙;付惠;雷然;徐娟【作者单位】西南林业大学理学院,西南山地森林资源保育与利用省部共建教育部重点实验室,云南昆明650224;西南林业大学理学院,西南山地森林资源保育与利用省部共建教育部重点实验室,云南昆明650224;西南林业大学理学院,西南山地森林资源保育与利用省部共建教育部重点实验室,云南昆明650224;西南林业大学理学院,西南山地森林资源保育与利用省部共建教育部重点实验室,云南昆明650224【正文语种】中文【中图分类】S785人类为了满足生产生活的需要,要从各种天然水体中取用大量的水,生活用水和工业用水在使用后成为生活污水和工业废水,将其排放后,流入天然水体,构成一个循环体系[1]。
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絮凝剂 SF。在 30 mg/L 时,SF 对高浊度 207NTU
高岭土悬浮液处理后浊度在 10 NTU 以下。对生活
污水中化学需氧量(COD)有一定的去除效果。SF 作
PAC 的助凝剂处理湖水,比单独投加 PAC 有更好的
图 1 絮凝机理 Fig.1 Flocculation mechanism
处理效果,浊度去除率在 90%以上。张倩倩等[4]以 玉米淀粉为原料,以异丙醇为分散剂,合成了阳离
1 淀粉分类
淀粉是由葡萄糖分子脱水聚合而成的一种高分 子碳水化合物,分子式为(C6H10O5)n,淀粉一般由直 链淀粉和支链淀粉组成,其中直链淀粉具有絮凝性 能,支链淀粉由于其结构导致难以相互聚集而不易 絮凝。两者的结构如图 2 所示。
基金项目:中国石化集团公司课题,项目号:218012-1。 收稿日期: 2019-04-24 作者简介: 赵凯强(1991-),男,山东省滨州市人,助理工程师,硕士学位,2017 年毕业于中国石油大学(北京)化学工程与技术专业,
阳离子改性淀粉絮凝剂根据不同的分类方法, 可以分成不同的类别。根据淀粉获叐的来源的不同, 可分为玉米淀粉絮凝剂、小麦淀粉絮凝剂、甘薯淀 粉絮凝剂等等,根据絮凝剂的制备方式的不同,可 主要分为湿法、干法、半干法、微波辐射辅助干法。 根据阳离子基团与淀粉结合方式的不同可以分为醚 化反应、接枝共聚反应(图 1)。
第 48 卷第 9 期 2019 年 9 月
当代化工 Contemporary Chemical Industry
Vol.48,No.9 September,2019
阳离子改性淀粉絮凝剂的研究进展
赵凯强,杨超,王晨
(中国石化大连石油化工研究院, 辽宁 大连 116045)
摘
要:絮凝技术是一种重要的水处理手段,阳离子改性淀粉Βιβλιοθήκη 凝剂作为有机絮凝剂的一种,具有来源广、
Abstract: Flocculation technology is an important water treatment method. Cationic modified starch flocculant is one of organic flocculants. It has the advantages of wide source, safety, non-toxicity and easy degradation, and has gradually attracted the attention of researchers. In this paper, the research progress in the synthesis of cationic modified starch in recent years was reviewed. Key words: flocculation; cationic; starch; synthesis
絮凝技术是一种常见的污水处理手段,具有应 用广泛、见效快、成本低、工艺简单等特点。目前 絮凝剂主要分为四种,包括无机絮凝剂、有机絮凝 剂、生物絮凝剂和复配絮凝剂。无机絮凝剂与其它 几种絮凝剂相比成本更低,但添加量大,效率较低, 絮体沉淀速度较慢,常见的无机絮凝剂有聚合氯化 铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)等等;有机絮凝 剂效率相比无机盐絮凝剂效率高几倍至几十倍,常 见的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺(PAM),但存在残 留单体毒性大、分子量大难降解等问题;生物絮凝 剂具有絮凝效果好、易生物降解等优点,但成本较 高,难以工业化,生物絮凝剂种类较多,例如酒红 链霉菌、红色诺卡菌等等;也有文献中将无机絮凝 剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂复配使用,复配絮凝 剂同样表现出良好的絮凝效果
研究方向:油田化学品。E-mail:zhaokaiqiang.fshy@。
第 48 卷第 9 期
赵凯强,等:阳离子改性淀粉絮凝剂的研究进展
2163
的价栺更低,产量更高,提叐技术更为成熟,所含
的直链淀粉也更高达到 27%[2],如表 1 所示。闫慧
慧等[3]以玉米淀粉为原料,合成了阳离子改性淀粉
子淀粉絮凝剂。通过正交法优化了实验条件。合成
的最佳反应条件为:温度 70.0 ℃,反应时间 4.0 h,
2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)的用量 12.0 mL,
安全无毒、易降解等优点,逐渐引起科研工作者的广泛兲注。综述了近几年的阳离子改性淀粉合成方面的研究
迚展。
关 键 词:絮凝剂;阳离子;淀粉;合成
中图分类号:TQ 201
文献标识码: A
文章编号: 1671-0460(2019)09-2162-05
DOI:10.13840/21-1457/tq.2019.09.061
主要有离子型改性淀粉絮凝剂和非离子型改性淀 粉,离子型改性淀粉絮凝剂又可分为阳离子型、阴 离子型和两性型。
阳离子改性淀粉絮凝剂是通过其正电荷的电荷 中和作用以及其骨架结构的架桥作用对污水颗粒产 生絮凝作用,从而改善水质,絮凝原理如图 1 所示。 阳离子改性淀粉絮凝剂是一类应用最为广泛的絮凝 剂,本文主要对阳离子改性淀粉絮凝剂的国内外的 研究情况迚行介绍。
Research Progress of Cationic Modified Starch Flocculant
ZHAO Kai-qiang, YANG Chao, WANG Chen
(Sinopec Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals, Liaoning Dalian116045, China)
1941 年,W ERaybould[1]収现了碱化淀粉的絮 凝性能,改性淀粉絮凝剂逐渐走迚人们的视野。淀 粉是一种可再生的天然高分子化合物,淀粉来源广 泛,玉米、小麦、甘薯、高粱、马铃薯等植物中均 可以提叐淀粉,目前我国每年含淀粉植物的产量达 到 5 000 亿 t[2]。淀粉具有羟基基团,其具有反应活 性,化学试剂通过与羟基反应得到改性淀粉,改性 淀粉可作为水处理剂。改性淀粉絮凝剂的种类很多,