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马来海松酸接枝淀粉的制备及其吸附性能研究

 2022-10-24 10:10  

论文总字数:14040字

摘 要

本文以淀粉为原料,通过引发剂引发产生自由基,使得马来海松酸接枝到淀粉的分子主链上,制备马来、海松酸接枝淀粉复合材料。

具体实验为采用可溶性淀粉、马来海松酸、N,N`-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为原料,以水作为连续相通过溶液聚合法制备阳离子马来海松酸淀粉接枝物。采用静态吸附实验探究最终产物的吸附性能,使用原子吸收分光光度法测定金属离子平衡浓度。成品经红外检测得知马来海松酸已经成功地接枝到了淀粉分子主链上。继而探究马来海松酸接枝淀粉后对橙黄G溶液的吸附影响。主要从染料的浓度、不同浓度下吸附剂吸附性这两方面着手。

关键词:淀粉;马来海松酸;吸附性;橙黄G

Preparation and Adsorption Properties of Maleipimaric Acid Grafted Starch

Abstract

In this paper, starch was used as raw material to generate free radicals by initiator, so that maleic acid was grafted onto the molecular backbone of starch to prepare maleic acid and sea pine acid grafted starch composites.

The specific experiment used soluble starch, maleic acid, N, N'-methylenebisacrylamide (MBA) as raw material, and water as the continuous phase to prepare cationic maleic acid starch graft by solution polymerization. The adsorption performance of the final product was investigated by static adsorption experiments, and the equilibrium concentration of metal ions was determined by atomic absorption spectrophotometry. The finished product was infrared-detected and it was found that the maleic acid was successfully grafted onto the starch molecular backbone. Then explore the adsorption of orange-yellow G solution after the grafting of malayic acid. It mainly starts from the concentration of dye and the adsorption of adsorbent at different concentrations.

Key words: Starch; Maleic acid; Adsorption; Orange yellow G

目录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 引言 1

1.1 选题背景及意义 1

1.2 马来海松酸 1

1.2.1 可聚合松香基单体 1

1.2.2 水溶性松香树脂 1

1.3 淀粉 1

1.3.1 淀粉的基本性质 2

1.3.2 淀粉的简单认知 2

1.4 马来海松酸接枝淀粉的制备及其吸附性的检测 3

1.4.1 制备原理 3

1.4.2 树脂吸水机理 4

1.4.3 橙黄G染料的基本性质 5

1.4.4 吸水树脂吸附染料的原理 5

第二章 实验部分 6

2.1 实验原料及器材 6

2.2 马来海松酸接枝淀粉树脂的制备流程 7

2.3 马来海松酸接枝淀粉树脂的制备实验 7

2.3.1 淀粉的糊化 8

2.3.2 接枝聚合反应 8

2.3.3 产品的烘干后处理 8

2.4 成品性能测试方法 8

2.4.1 检测树脂粉末的红外光谱图 8

2.4.2 吸附染料后溶液的分析 8

2.4.3 吸附效率的计算 9

2.4.4 单位吸附量的计算 9

第三章 结果与讨论 10

3.1 染料的浓度对树脂粉末吸附染料的影响 10

3.2 制备吸附剂时马来海松酸用量的影响 13

3.3 傅里叶变换红外光谱(FTIR)检测官能团对淀粉的接枝 16

3.3.1 可溶性淀粉的红外光谱图 16

3.3.2 6g马来海松酸接枝淀粉所得树脂红外光谱图 17

3.3.3 9g马来海松酸接枝淀粉所得树脂红外光谱图 18

3.3.4 12g马来海松酸接枝淀粉所得树脂红外光谱图 18

3.3.5 15g马来海松酸接枝淀粉所得树脂红外光谱图 19

第四章 结论和展望 21

4.1 结论 21

4.2 展望 21

致 谢 22

参考文献 23

第一章 引言

1.1 选题背景及意义

本课题以淀粉为原料,通过引发剂引发产生自由基,使马来海松酸接枝到淀粉分子主链上,制备马来海松酸接枝淀粉复合材料,并在此基础上研究其吸附性能。旨在于开发淀粉基发泡材料解决白色污染问题和缓解生化能源紧缺的危机。

淀粉作为一种绿色环保、能生物降解的可再生资源,除了价格便宜的优点之外,还具备挤出膨胀性和抗静电的特性。开发淀粉基发泡材料不仅可以解决白色污染问题,还能利用天然资源缓解生化能源紧缺的危机,因而在对淀粉进行广泛改性和复合的基础上,不断涌现出性能各异的淀粉类生物降解泡沫材料。为次我们准备研究马来海松酸接枝到淀粉淀粉分子主链的可行性,期待能够研究出新型复合材料。具体我们做了马来海松酸、淀粉特性方面的了解,以及了解了松香、淀粉改性高分子材料的进展。

1.2 马来海松酸

1.2.1 可聚合松香基单体

松香广为人知是一种常见的可再生资源,它是由松树自身分泌的黏稠液体通过蒸馏而形成的天然树脂。松香因它特有的组成和结构,继而成为继纤维素、淀粉、壳聚糖、天然橡胶之后的另一个制备高分子材料的重要原料。松香基单体自身具有的热引发聚合活性,可用于制备松香系列的热固性树脂;它的光引发活性,则可用于制备光学树脂,适用于光学镜片的粘接或透光材料的粘接等[1]。

1.2.2 水溶性松香树脂

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