淀粉及其衍生物在一水硬鋁石表面的吸附研究.pdf

1、淀粉類物質(zhì)作為抑制劑在礦物加工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其在固體表面的吸附對(duì)它性能的發(fā)揮具有重要作用。本文采用靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)法詳細(xì)考察了pH值、吸附時(shí)間、溫度、濃度以及捕收劑十二胺(DDA)對(duì)五種淀粉類物質(zhì)（蠟質(zhì)玉米淀粉WMS、可溶性淀粉SS、陽(yáng)離子淀粉CAS、羧甲基淀粉CMS及兩性淀粉AMS）在一水硬鋁石表面吸附的影響，并利用吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)模型對(duì)吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)擬合分析。以上研究結(jié)果對(duì)深入理解淀粉在礦物表面的吸附行為以及吸附機(jī)理

2、具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:WMS、SS和CMS的吸附量會(huì)隨著pH值的增加而減小，而CAS的吸附量則隨著pH值的增加而升高，AMS的吸附量受pH的影響較小。吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果顯示這五種淀粉在一水硬鋁石表面的吸附動(dòng)力學(xué)均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，其中WMS和CMS的吸附活化能較高，分別為38.143、41.214 kJ·mol-1，而SS、CAS和AMS的吸附活化能分別是28.59、15.111和25.594

3、kJ·mol-1，位于物理吸附范疇。在吸附熱力學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)WMS、CMS和AMS這三種淀粉在一水硬鋁石表面的吸附更好的符合Langmuir模型，且其實(shí)驗(yàn)平衡吸附量與理論計(jì)算的飽和吸附量接近，吸附趨于飽和狀態(tài)，而SS和CAS的吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)則可較好地利用Freundlich吸附模型進(jìn)行線性擬合。根據(jù)熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系計(jì)算出淀粉的吸附焓變、Gibbs吸附自由能和吸附熵變，其中這五種淀粉的吸附焓變值均位于氫鍵鍵能(8～50 kJ·mol-1)范圍內(nèi)

4、，判斷出吸附過(guò)程有氫鍵的形成。結(jié)合熱力學(xué)參數(shù)和吸附活化能的計(jì)算結(jié)果可知:WMS和CMS在一水硬鋁石表面的吸附是吸熱的熵驅(qū)動(dòng)自發(fā)過(guò)程，受物理和化學(xué)吸附共同作用;而SS、CAS和AMS的吸附是放熱的焓驅(qū)動(dòng)自發(fā)過(guò)程，屬于物理吸附。利用吸附實(shí)驗(yàn)及熒光光譜分析對(duì)DDA對(duì)淀粉吸附過(guò)程的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):DDA的預(yù)吸附會(huì)影響淀粉在一水硬鋁石表面的吸附量;無(wú)論是陰離子型還是陽(yáng)離子型淀粉，其與陽(yáng)離子捕收劑DDA之間均存在協(xié)同復(fù)合作用，并且淀粉的結(jié)