凹凸棒的表面改性及其聚合物復(fù)合絮凝劑、助凝劑的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、本學(xué)位論文系統(tǒng)綜述了凹凸棒復(fù)合聚丙烯酰胺系絮凝劑以及表面陽離子化凹凸棒助凝劑的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。依據(jù)組合化學(xué)原理，設(shè)計(jì)合成了凹凸棒接枝聚丙烯酰胺絮凝劑、功能化凹凸棒/聚丙烯酰胺雜化絮凝劑，以及通過凹凸棒的表面季銨化改性制得了一種兼具助凝、吸附功能的表面陽離子化凹凸棒助凝劑。同時(shí)，借助表征分析和性能測定，研究了其組成與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系。本學(xué)位論文由下述相對獨(dú)立卻又彼此關(guān)聯(lián)三部分內(nèi)容構(gòu)成： 第一部分：采用超聲波分散

2、方法，利用丙烯酰胺單體在均勻分散的凹凸棒納米棒晶表面接枝聚合，合成一種能以凝膠狀態(tài)儲(chǔ)存及水溶性良好的凹凸棒接枝聚丙烯酰胺絮凝劑(ATT-g-PAM)。通過FT-IR、TEM、SEM的表征分析，研究了所得非離子型凹凸棒接枝聚丙烯酰胺絮凝劑組成、結(jié)構(gòu)及分散狀況。結(jié)果表明，凹凸棒上的硅羥基與聚丙烯酰胺發(fā)生了接枝反應(yīng)、凹凸棒均勻地分散在聚丙烯酰胺基體中；所得凹凸棒接枝聚丙烯酰胺絮凝劑與PAM相比顯示優(yōu)異的耐老化性能和良好的絮(混)凝性能，對明膠

3、浸灰廢水濁度去除率達(dá)到98.5﹪、CODcr去除率達(dá)到60.5﹪。 第二部分：在功能化凹凸棒納米粒子存在和NNK體系引發(fā)下的丙烯酰胺水溶液聚合，得到功能化凹凸棒/聚丙烯酰胺雜化絮凝劑(ATT/PAM)。通過FT-IR、TEM、SEM及TGA的表征分析，研究了所得功能化凹凸棒/聚丙烯酰胺雜化絮凝劑組成、結(jié)構(gòu)及耐熱性能。結(jié)果表明：功能化凹凸棒與聚丙烯酰胺發(fā)生鍵合，功能化凹凸棒均勻地分散在聚丙烯酰胺基體中，聚丙烯酰胺復(fù)合凹凸棒后的耐

4、熱性也有所提高。所得功能化凹凸棒復(fù)合聚丙烯酰胺絮凝劑用于明膠浸灰廢水的處理時(shí)，絮凝性能良好，濁度去除率達(dá)到96.3﹪、CODcr去除率達(dá)到62.4﹪。 第三部分：采用超聲波處理技術(shù)，用硅烷偶聯(lián)劑對凹凸棒土進(jìn)行有機(jī)化改性，再用ETA對有機(jī)化凹凸棒進(jìn)行表面季銨化，合成一種吸附、脫色性能好的表面陽離子化凹凸棒助凝劑(cation-ATT)。所得表面陽離子化凹凸棒助凝劑用于明膠浸酸廢水的處理時(shí)，濁度去除率達(dá)到98.6﹪、CODcr去除