丙烯酰胺與陽離子單體共聚水凝膠的制備及其對無機(jī)陰離子的吸附.pdf

1、離子液體通常指具有低熔融溫度的有機(jī)/無機(jī)鹽，具有高離子導(dǎo)電率、高極性、高密度、高的熱容量、高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。將離子液體與高分子材料相結(jié)合，可以合成具有特殊性能的高分子材料。不飽和的離子液體單體通過聚合反應(yīng)可以得到離子液體功能高分子，主要應(yīng)用于載體、聚合電解質(zhì)、氣體吸附劑等。陽離子型聚丙烯酰胺(PAM)是一種高分子聚電解質(zhì)，它可以與水中帶負(fù)電荷微粒起電荷中和及吸附架橋作用，可以用在酸性環(huán)境和有機(jī)質(zhì)含量高的環(huán)境中，如染色，造紙，食品

2、和廢水處理。為此，本文就聚丙烯酰胺作為吸附劑對陰離子污染的吸附展開了研究，并在此基礎(chǔ)上，利用離子液體氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑(AMIMCl)改性聚丙烯酰胺，考察了在不同條件下對陰離子污染的吸附效果。主要研究內(nèi)容包括以下三個(gè)方面:
　　 一是以離子液體氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑(AMIMCl)和丙烯酰胺(AM)為陽離子單體，采用水溶液聚合的方法合成了聚(AM/AMIMCl)凝膠。經(jīng)過脫水干燥、研磨后制得干粉吸附劑。本吸附

3、劑對水中高錳酸根有很好的吸附效果。在298K，高錳酸鉀濃度為100mg/L的條件下其最大吸附量為41.0mg/g。研究了合成條件、溫度、pH等條件對吸附的影響。并且其吸附行為符合二級動力學(xué)模型，反應(yīng)的活化能為30.250 kJ·mol-1，可以利用Langmuir、Freundlich和Generalized三種等溫吸附式進(jìn)行解釋，該過程屬于物理吸附過程。
　　 二是利用離子液體氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑(AMIMCl)改性二

4、甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)與丙烯酰胺(AM)的共聚物(PAMD)，制得了PAMDA并將其用于對水中鉻酸根的去除。采用熱重、紅外、和SEM表征了凝膠樣品，探討了AMIMC1的添加量、pH值、反應(yīng)時(shí)間、初始濃度和溫度對吸附的影響。并分別利用二級動力學(xué)和四種吸附等溫線模型對吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合。結(jié)果表明:AMIMCl的添加明顯的提高了PAMD對水中鉻酸根的吸附能力，在303K，鉻酸根濃度為100mg/L的條件下其吸附量為45.25mg/

5、g。此吸附是個(gè)快速的過程，等溫吸附行為可以用四種吸附等溫線來解釋，并計(jì)算了反應(yīng)過程的活化能為2.60KJ·mol-1。
　　 三是研究共聚物水凝膠(PAMDA)對水中磷酸根的吸附。實(shí)驗(yàn)中考察了不同條件如:溫度，pH、反應(yīng)時(shí)間對吸附效果的影響。同時(shí)利用SEM表征了吸附后吸附劑表面的形貌特征，分別利用二級動力學(xué)和四種吸附等溫線模型對吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合。結(jié)果表明:由于吸附的磷酸根負(fù)載在吸附劑的表面，凝膠表面變的粗糙不平。在298K，磷