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《試析羧甲基殼聚糖季銨鹽的合成及其絮凝性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:學(xué)校代碼:10128UDC:學(xué)號:20071163碩士學(xué)位論文(類別:全日制碩士研究生題目:羧甲基殼聚糖季銨鹽的合成及其絮凝性能研究英文題目:StudiesonpreparationandflocculationperformanceofquaternaryammoniumsaltofCarboxymethylchitosan研究生:李小力學(xué)科名稱:化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:牟占軍教授二○一○年六月摘要本論文研究了在異丙醇-水異相媒介中,以3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨(CTA)為改性試劑,對殼聚糖(CTS
2、)進行單一改性,制備出了殼聚糖季銨鹽;然后在此基礎(chǔ)之上,采用氯乙酸(ClCH2COOH)為改性劑,對殼聚糖季銨鹽(CTA-CTS)進行羧甲基化改性,制備出了羧甲基殼聚糖季銨鹽(CM-CTACTS),并將自制的最終產(chǎn)品羧甲基殼聚糖季銨鹽和中間產(chǎn)物殼聚糖季銨鹽應(yīng)用在淀粉廢水的COD去除和濁度去除上,對其絮凝效果進行評價。以3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨(CTA)為季銨化試劑,對殼聚糖(CTS)進行季銨化改性,通過正交實驗方法,優(yōu)化得到了殼聚糖季銨鹽的合成條件:NaOH/CTA(摩爾比)=1.1:1,CTA/CT
3、S(摩爾比)=5:1,反應(yīng)溫度75℃,反應(yīng)時間為8h,殼聚糖的季銨化取代度達79%;制備出的產(chǎn)品為淡黃色粉末,易溶于水。通過用紅外光譜FTIR和X-射線衍射進行結(jié)構(gòu)表征,結(jié)果證實了殼聚糖季銨鹽(CTA-CTS)的生成。以氯乙酸(ClCH2COOH)為羧甲基化試劑,對殼聚糖季銨鹽(CTA-CTS)進行羧甲基化改性。通過正交實驗方法,優(yōu)化得到了羧甲基殼聚糖季銨鹽的合成條件:氯乙酸/CTS-CTA(摩爾比)=2.5:1,NaOH/CTA-CTS(摩爾比)=3.5:1,堿化時間為35min,反應(yīng)溫度為70℃,反應(yīng)時
4、間為6h,羧甲基化的取代度達83%以上;制備的產(chǎn)品為淡黃色粉末,易溶于水;通過用紅外光譜FTIR和X-射線衍射進行結(jié)構(gòu)表征,結(jié)果證實了羧甲基殼聚糖季銨鹽(CM-CTACTS)的生成。羧甲基殼聚糖季銨鹽的水溶性和溶液穩(wěn)定性優(yōu)于殼聚糖季銨鹽的。將羧甲基殼聚糖季銨鹽(CM-CTACTS)和中間產(chǎn)物殼聚糖季銨鹽(CTA-CTS)應(yīng)用在處理淀粉廢水的研究結(jié)果表明:羧甲基殼聚糖季銨鹽的絮凝性優(yōu)于殼聚糖季銨鹽的。經(jīng)過考察發(fā)現(xiàn)絮凝劑投加量、pH值、攪拌時間等因素對COD的去除和濁度的去除有不同程度的影響。COD去除的最佳絮
5、凝條件為:投加量在50mg/L,pH=8時,CODcr去除率最大達到85%;濁度去除的最佳條件為:投加量在100mg/L,pH=8時,沉降時間為60min時,濁度去除率最大達到96.6%。關(guān)鍵詞:絮凝劑;殼聚糖;殼聚糖季銨鹽;羧甲基殼聚糖季銨鹽AbstractInthisthesis,usingtheChitosanforrawmaterialand3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchloride(CTA)forthemodificationreagents
6、,thequaternaryammoniumsaltofchitosanhadbeenpreparedinisopropylalcohol-water-phasemedium;andonthisbasis,usingchloroaceticacid(ClCH2COOH)asmodifier,carboxymethylchitosanquaternaryammoniumsalt(CM-CTACTS)hadbeenprepared.Andthechitosanderivateswereusedtotreatet
7、heStarchjuice.Whenthequaternizationofthechitosanwasbeingdone,thesyntheticconditionofquaternaryammoniumchitosanwasoptimized.TheoptimumconditionforsynthesizingtheCTA-CTSwasasfollows:molarratioofSodiumhydroxideto3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlori
8、dewas1.1:1,3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchloridetochitosanwas5:1,reactiontemperaturewas75℃,reactiontimewas8h.TheproductwasLightyellowpowder,ItcandissolveinwateranditsDS(degreeofsubstitution)approa