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《重金屬離子敏感性高分子水凝膠的合成及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、中北大學學位論文重金屬離子敏感性高分子水凝膠的合成及性能研究摘要本文首先介紹了敏感性水凝膠的分類，以及水凝膠的制備方法：交聯(lián)共聚，接枝共聚以及互穿網(wǎng)絡。論述了水凝膠的體積相轉(zhuǎn)變原理以及pH、溫度敏感性水凝膠的響應原理。鑒于重金屬離予多屬弱酸和中間酸，易與有機氧和有機氮配位。本課題進行了分子設計，提出了合成丙烯酸鈉低聚物／內(nèi)烯酰胺共聚物水凝膠這一思路。制備了低分子量的聚丙烯酸鈉，并且確定了其合成工藝條件：引發(fā)劑用量為O．2％，鏈轉(zhuǎn)移劑用量為4％，聚合溫度為80。C，該條件下合成的聚內(nèi)烯酸鈉的分子量為4370。進一步合成了丙烯酸鈉低聚物／丙烯酰胺共聚物水凝膠。通過
2、紅外譜圖和SEM+EDS成分分析對其進行了表征。通過實驗可知，當重金屬離子溶液的濃度變化時，丙烯酸鈉低聚物／丙烯酰胺共聚物水凝膠的溶脹率會發(fā)生較大變化，而其在輕金屬Na+離子溶液中的溶脹率變化不明顯。采用正交實驗，pH=3，T=20。C下，通過對各共聚物樣品在zn2+，Pb2+，Cu2+，Na+溶液中0．03mmol／L處(Pb2+：6．22mg／L，Cu2+：1．91mg／L，Zn2+：1．96mg／L)溶脹曲線斜率的測定，得到最佳配方。實驗結果顯示，丙烯酸鈉：丙烯酰胺=1：O．3，中和度為80％，引發(fā)劑用量為O．015％，交聯(lián)劑用量為0．35％時，水凝膠對
3、Pb2+、Cu2+、Zn2+具有較好的敏感性。敏感性大小為：Pb2+>Cu2+>Zn2+。在此皋礎上，研究了pH值和溫度對敏感性的影響。結果表明，當pH=4，T=30℃時，敏感性最好。實驗中還發(fā)現(xiàn)丙烯酸鈉：丙烯酰胺=l：0．5，中和度為90％，引發(fā)荊用量為0．015％，交聯(lián)劑用量為O．2％條件下合成的水凝膠在pH=3的0．07mol／L的Pb2+溶液中發(fā)生了體積相轉(zhuǎn)變，即：由溶脹相變成了收縮相。采用EDTA滴定法測定了該水凝膠塒Pb2+的吸附量，并考查了pH值，溫度對吸附性能的影響，結果表明，當pH=4，T=30。C時，吸附量最好。對比了丙烯酸鈉／丙烯酰胺共聚
4、物水凝膠對0．07mol／LPb2+的吸附量，結果表明丙烯酸鈉低聚物／丙烯酰胺共聚物水中北大學學位論文凝膠對重金屬離子具有較好的吸附效果，吸附量可達O．07469／g。最后，本實驗提出了重金屬離子敏感性水凝膠的另外一種設計思路——羥乙基丙烯酰胺水凝膠。并通過實驗初步進行了羥乙基丙烯酰胺單體的合成研究。通過合成單體的紅外譜圖與羥甲基丙烯酰胺譜圖的對比，證明了它的合成。合成工藝條件為：丙烯酸甲酯：單乙醇胺=l：1．3、反應溫度為70"C、催化劑用量為1．5％、反應時間為4h。關鍵詞：敏感性水凝膠，重金屬離子，丙烯酸鈉低聚物，丙烯酰胺，吸附量，羥乙基丙烯酰胺中北大學
5、學位論文ResearchonPreparationandpropertiesofSensitiveHydrogeltoHeavymetalionsAbstractThetypesofsensitivehydrogelswerereviewedinthispaper．Itintroducedthepreparationmethods，including，crosslinkingpolymerization，graftcopolymerizationandinterpenetratingpolymernetwork．Themechanismofitsvolumep
6、hasetransition，theresponsibilityprinciplesofpH·-sensitiveandthermo·—sensitivehydrogelswerealsoespeciallydescribed．Theheavymetalionistheweakacidandmiddleacidandeasycoordinatetotheorganicoxygenandtheorganicnitrogenous．Accordingtothis，thetopicwascarriedonthemoleculardesign，proposedthes
7、ynthesisofacrylicacidsodiumlow-molecularpolymer／acrylicamidecopolymerhydrogel．Low—molecularweightspoly—acryllicacidsoldiumwassynthesized，thetechnologicalconditionsofsynthesizingwas：initiator0．2％(weight),chaintransferagent4％(weight)，temperature80。C，whosemolecularwas4370．AndthenAcryli
8、cacidsodiumlow-mole
