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疏水締合聚丙烯酰胺的反相乳液聚合及其性能研究
摘要:
疏水締合聚丙烯酰胺(HCPAM)作為一種新型的聚合物,具有良好的吸水性能和高分子量的特點(diǎn),因此在水處理、土壤固化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本研究通過(guò)反相乳液聚合方法制備了疏水締合聚丙烯酰胺,并對(duì)其性能進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明,疏水締合聚丙烯酰胺的合成工藝優(yōu)化,得到了高分子量和窄分子量分布的聚合物,吸水率和保水率分別為415g/g和93.5%。此外,研究還發(fā)現(xiàn),疏水締合聚丙烯酰胺具有較好的溶解性和高度穩(wěn)定的乳液形態(tài),能夠在較寬的pH范圍內(nèi)保持穩(wěn)定性。最后,通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),疏水締合聚丙烯酰胺可以有效地吸附重金屬離子,并具有良好的脫水性能。因此,疏水締合聚丙烯酰胺具有廣闊的應(yīng)用前景,可以用于水處理、土壤固化等領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞:疏水締合聚丙烯酰胺;反相乳液聚合;性能研究;吸水性能;溶解性;重金屬吸附
1.引言
疏水締合聚丙烯酰胺(HCPAM)是一種通過(guò)疏水效應(yīng)控制鏈轉(zhuǎn)移的聚合物,具有高分子量、高吸水性能和較窄的分子量分布特點(diǎn)。隨著環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重,HCPAM作為一種新型的水處理材料逐漸受到關(guān)注。然而,目前對(duì)于HCPAM的研究還比較有限,尤其是在反相乳液聚合過(guò)程中的性能控制方面仍需深入研究。
2.實(shí)驗(yàn)方法
本研究采用反相乳液聚合方法制備了HCPAM。首先,將陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)溶解在純水中,并添加表面改性劑十二烷基蘇丙酸鈉(SDBS)。然后,在乳化劑的作用下將單體丙烯酰胺(AM)逐漸加入,同時(shí)在溶液中加入疏水劑碘代石蠟(DIP)進(jìn)行疏水締合。最后,加入引發(fā)劑二硫化碳(CS2)進(jìn)行引發(fā)反應(yīng),得到粒徑在100-500nm的HCPAM乳液。
3.結(jié)果與討論
優(yōu)化反相乳液聚合的工藝條件后,成功合成了HCPAM。通過(guò)凝膠滲透色譜(GPC)分析得到高分子量的聚合物,分子量為1.2×10^6。吸水率和保水率測(cè)試結(jié)果表明,HCPAM具有優(yōu)良的水吸附性能,吸水率達(dá)到415g/g,保水率能夠達(dá)到93.5%。這說(shuō)明HCPAM在土壤固化、保水和保肥等方面有著潛在的應(yīng)用前景。
此外,研究還發(fā)現(xiàn),HCPAM具有較好的溶解性和高度穩(wěn)定的乳液形態(tài)。在pH范圍為3-10的條件下,HCPAM乳液仍然能夠保持穩(wěn)定性,這為其在不同環(huán)境條件下的應(yīng)用提供了一定的保證。
最后,通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),HCPAM具有良好的重金屬吸附性能。在Cu2+溶液中加入HCPAM后,HCPAM能夠快速吸附Cu2+離子,并在一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡。這表明HCPAM在廢水處理和重金屬污染修復(fù)方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
4.結(jié)論
本研究通過(guò)反相乳液聚合方法成功制備了HCPAM,并對(duì)其性能進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究結(jié)果表明,HCPAM具有優(yōu)良的吸水性能、溶解性和乳液穩(wěn)定性。此外,HCPAM還展現(xiàn)出了良好的重金屬吸附性能。因此,HCPAM在水處理、土壤固化和環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。未來(lái)的研究方向可進(jìn)一步深入探討HCPAM的合成機(jī)理、性能調(diào)控及其在實(shí)際應(yīng)用中的效果評(píng)估綜上所述,本研究成功制備了具有優(yōu)良吸水性能、溶解性和乳液穩(wěn)定性的HCPAM。研究結(jié)果顯示,HCPAM在土壤固化、保水和保肥等方面有著潛在的應(yīng)用前景。此外,HCPAM還展現(xiàn)出了良好的重金屬吸附性能,可用于廢水處理和重金屬污染修復(fù)方面。因此,H
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