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欢乐彩聚丙烯酰胺水凝胶的制备及性质研究

  第 $. 卷第 ! 期 $..( 年 I 月 天 津 化 工 LAHBMAB 7FN0AOH PBQRSTUK JGD3. =GD! ;HKD3..( ( ( 科技论文 壳聚糖接枝聚丙烯酰胺水凝胶的制备及性质研究 俞 玫 ! 天津大学药学院 天津 !#$# 摘要 ! 通 过 接 枝 共 聚 反 应 制 备 了 几 种 壳 聚 糖 接 枝 聚 丙 烯 酰 胺 水 凝 胶 其 中 过 硫 酸 钾 为 自 由 基 引 发 剂 亚 甲基双丙烯酰胺或甲醛为交联剂 并研究了实验因素 如交联剂浓度和单体比率对水凝胶溶胀能力的影 响 $ 实验表明水凝胶具有离子强度 %%& 值和温度敏感性 $ 这种可随外界因素响应及 & 开关 ’ 的性质 使此 类智能水凝胶有望成为生物制品载体 例如药物载体 $ 关键词 ! 壳聚糖 ( 丙烯酰胺 ( 智能水凝胶 中图分类号 !’()# 文献标识码 !* 文章编号 !+,-+$(# )$..( #.!-...+-.) 智能水凝胶是一种亲水性的但不溶解于水的 高分子 交 联 网 络 ! 它 具 有 可 感 知 环 境 的 细 微 变 化 如 %&# 离 子 强 度 # 温 度 # 光 场 # 电 场 等 的 影 响 $% 并 可通过 体 积 的 溶 胀 和 收 缩 来 响 应 这 些 来 自 外 界 的 刺激的特点 %可用于药物的缓控释体系 ! 温敏性凝胶能响应温度变化而发生形变 溶胀 和收缩 $% 因为这类凝胶大分子链的构相能响应温 度刺激而变化 ! 聚丙烯酰胺 /**0 $ 及其衍生物是一类典型的 温敏性水凝胶 1+2% 被广泛用于药物的控制释放 # 酶反 应控制 #生物降解材料等领域 ! 壳聚糖是由甲壳素脱乙酰基后得到的一种天 然高分子聚氨基多糖 % 具有 %& 敏感性和离子强度 敏感性 ! 壳 聚 糖 及 其 衍 生 物 在 给 药 系 统 中 应 用 广 泛 % 主要有以下几个方面 134)5& 靶向制剂载体 # 黏膜吸 收促进剂 # 生物大分子药物载体 # 微粒系统载体 #%& 敏感性载体 ! 如能通过聚合反应将壳聚糖和聚丙烯酰胺系 聚合物结合起来 % 合 成 一 种 新 型 药 物 辅 料 % 使 其 具 有两者的优点 % 同时具有温度和 %& 敏感性 % 这将有 助于研究药物的可控释放 % 具有广阔的应用前景 ! 本文希望通过合成不同结构的壳聚糖 6 聚丙烯酰胺 共聚水凝胶 % 研究各种结构因素对凝胶性质的影响 及其规律性 % 为以后智能释药体系的辅料设计提供 借鉴 ’ 并希望通过 改 变 组 分 的 结 构 和 比 例 % 合 成 一 种同时具有 %& 敏感性和温度敏感性 ! 且具有较好 的溶胀性能的智能高分子材料 ! ! !! 实验部分 实验原料 壳 聚 糖 78$% 食 品 级 玉 环 县 海 洋 生 物 化 学 有 限 公 司 $% 脱 乙 酰 度 9.: ’ 丙 烯 酰 胺 **0 $% 分 析 纯 天 津 市 化 学 试 剂 一 厂 $’ 亚 甲 基 双 丙 烯 酰 胺 ;*$% 分 析 纯 天 津 市 化 学 试 剂 一 厂 $’ 其 余 试 剂 均为分析纯 ! !# 壳聚糖接枝聚丙烯酰胺梳型水凝胶的制备 本制备在机械搅拌及氮气 =3$环境下进行 ! 将 ? 壳聚糖粉末溶于 (. 0@ +:醋酸溶液中 %通 =3 !. 0AB% 水 浴 升 温 至 (. C % 加 入 .D3 ? 过 硫 酸 钾 E/8 $ 引 发 剂 %(. C 搅 拌 +. 0AB % 快 速 加 入 一 定 比 例 的 单 体 **0 溶于 !. 0@ 水中并预先用 =3 除氧 $%(. C 反 应 + F ! 将产品冷至室温 %用 + 0G 6 @ =H’& 调 %& 至 ,! 加入 I.. 0@ 无水乙醇脱水 + F% 过滤 % 将产品在 I.. 0@ 无水乙醇中浸泡过夜 % 充分除去凝胶中的水 分 ! 过滤 %用 I. 0@ 无水乙醇洗涤两次 ! 所得凝胶在 (. C下烘干备用 ! !$ %&’ 交联壳聚糖接枝聚丙烯酰胺半互穿网络 水凝胶的制备 本制备在机械搅拌及氮气环境下进行 ! 将 ? 壳 聚糖粉末溶于 (. 0@ +: 醋酸溶液中 % 通 =$ !. 0AB% 水浴升温至 (. C% 加入 .D$ ? E/8 引发剂 %(. C 搅拌 +. 0AB % 快速加入 , ? 单体 **0 溶于 !. 0@ 水中并 收稿日期 !$..I-+$-+! 作 者 简 介 ! 俞 玫 +9#(- $% 女 % 天 津 市 人 % 博 士 后 % 主 要 从 事 高 分 子 功 能材料的研究 ! 万方数据 ! 天 津 化 工 ##, 年 % 月 预 先 用 ! 除 氧 ! 和 #$% & 交 联 剂 ’() 溶 于 # *+ 水中并预先用 ! 除氧 !#,# - 反应 . /$ 将产品冷至 室温 #用 . *01 2 + !345 调 65 至 7$加入 %## *+ 无水 乙 醇 脱 水 . /# 过 滤 # 将 产 品 在 %## *+ 无 水 乙 醇 中 浸泡过夜 #充分除去凝胶中的水分 $ 过滤 # 用 %# *+ 无水乙醇洗涤两次 $ 所得凝胶在 ,# - 下烘干备用 交联度为 ,$%8!$ 势大于其它温度 $ 当温度超过波谷温度后 # 凝胶的 溶胀度先略有增加再继续减小 $ 这是因为组成凝胶 的两种单体具有不同的温度敏感性质 $ 壳聚糖本身 不具有温度敏感性 $ 而聚丙烯酰胺具温度敏感性 $ 当 环境温度低于聚丙烯酰胺的体职相转变温度 CDEC! 时 # 则水凝胶吸 水 溶 胀 & 当 环 境 温 度 高 于 聚 丙 烯 酰 胺的 体 职 相 转 变 温 度 时 # 则 水 凝 胶 剧 烈 收 缩 而 失 水 $ 由图 . 可知 # 当温度低于波谷温度时 #壳聚糖接 枝聚 丙 烯 酰 胺 梳 型 水 凝 胶 主 要 呈 现 的 是 聚 丙 烯 酰 胺的温度敏感性 # 其体积相转变温度在 B# - 左右 $ 随着温度升高 # 壳聚糖链段在水溶液中活性增大 # 使凝胶膨胀 #溶胀度增大 $ 当温度高于波谷温度时 # 这种增大趋势超过了聚丙烯酰胺的收缩趋势 # 使凝 胶整体的溶胀度略有上升 $ 这使壳聚糖接枝聚丙烯 酰胺 梳 型 水 凝 胶 在 不 同 的 温 度 区 间 具 有 不 同 的 温 度响应性质 # 这种特殊的温度敏感性为我们设计智 能型水凝胶时提供了一种新的选择 $ !# 凝胶溶胀性能的测试 !#! 凝胶温度敏感性的测试 将干态凝胶样品装入已称重的茶袋中 # 分别置 于不同温度的蒸馏 水 中 # 待 凝 胶 溶 胀 平 衡 后 # 取 出 并迅速擦干凝胶表面的水分 # 称重 $ 溶胀度 9:! 定 义为 %9:;’=’! 2 ’# 其中 ’ 为凝胶溶胀平衡后 的质量 &’ 为干态凝胶加上茶袋的质量 &’ 为干态 凝胶的质量 $ !#$ 凝胶 %& 敏感性的测试 用 5?1 和 !345 调蒸馏水至不同 65# 加 !3?1 调溶液至相同离子强度 $ 将干态凝胶样品装入已称 重的茶袋中 # 于相同温度下分别置于不同 65 值的 相同离子强度的 !3?1 溶液中 # 待凝胶溶胀平衡后 # 测其溶胀度 $ !#’ 凝胶离子强度敏感性的测试 将干态凝胶样品装入已称重的茶袋中 # 于相同 温 度 下 分 别 置 于 不 同 离 子 强 度 的 !3?1 溶 液 中 # 待 凝胶溶胀平衡后 # 测其溶胀度 $ $ 结果和讨论 图! 单体比率对凝胶温度敏感性质的影响 3 !$ * ?9 !@* E))* !;.@A G !$ * ?9 !@* E))* !;.@ F !$ * ?9 !@* E))* !;.@. $! 凝胶结构对其温度敏感性质的影响 $!! 两种单体的单体比率对凝胶温 度 敏 感 性 质 的影响 为了避免交联剂对凝胶性质的影响 # 我们以壳 聚糖接枝聚丙烯酰胺梳型水凝胶为例 # 研究了两种 单体的单体比率对凝胶温度敏感性质的影响 $ 结果 如图 . 所示 # 其中壳聚糖与丙烯酰胺的质量比分别 为 .@. ’.@ 和 .@A$ 由图 . 可知 # 壳聚糖接枝聚丙烯酰胺梳型水凝 胶的溶胀度随温度变化而呈现波浪型变化 $ 当温度 低于 B# - 时 # 随温度升高凝胶膨胀 # 溶胀度也随之 增大 # 凝胶溶胀曲线总体呈现上升趋势 $ 当温度高 于 B# -#随温度升高凝胶收缩 # 溶胀度变小 # 凝胶溶 胀曲线总体呈现下降趋势 # 并且在曲线上存在一个 明显的波谷 $ 当温度位于波谷温度时 # 凝胶收缩趋 万方数据 随壳聚糖与聚丙烯酰胺的单体比率不同 # 凝胶 的溶胀曲线存在差异 $ 由图 . 可知 #随壳聚糖所占比 例的减少 #曲线的波谷温度降低 F$ A# - #G$ B7$% - # 3$ BH -!$ $!$ 交联剂对凝胶温度敏感性质的影响 我们以亚甲基双丙烯酰胺为交联剂 # 合成了一 种 ’() 交联的壳聚糖接枝聚丙烯酰胺半互穿网络 水凝胶 #研究了交联剂对凝胶温度敏感性质的影响 $ 结果如图 所示 $ 由图 可知 # 交联剂 ’() 的加入大大减弱了 凝胶的温度敏感 性 # 随 温 度 的 改 变 # 凝 胶 的 溶 胀 度 第 ?9 卷第 ; 期 俞 玫 & 壳聚糖接枝聚丙烯酰胺水凝胶的制备及性质研究 ! ’ A!/B 浓度 C #DB EF2 图* 图! 离子强度对凝胶溶胀性质的影响 #$ 交联对凝胶温度敏感性质的影响 !! # !$% &# !’()# *+&, # 未交联 !- . # !/% 0# !’11# *203 #451 交联 !! @ # !/% 0# !’11# *20, # 未交联 !- . # !/% 0# !’11# *203 #451 交联 只有轻微的变化 $ 这是因为壳聚糖接枝聚丙烯酰胺 水凝胶 的 温 度 敏 感 性 主 要 来 自 于 其 中 的 聚 丙 烯 酰 胺支链 $ 当支链交联后 #支链的运动受到束缚 # 随温 度变化的敏感性降低 # 这就造成了凝胶整体的温度 敏感性大大降低 # 温度曲线接近一条直线 $ %&! 凝胶的 ’( 敏感性 我们以壳聚糖接枝聚丙烯酰胺半互穿网络水 凝胶为例 # 讨论了凝胶的 67 敏感性 # 结果如图 8 所 示 $ 由图 8 可知 # 凝胶依然保持了壳聚糖本身的 67 敏感性 $ 图+ 凝胶对温度的响应 # !/% 0# !’11# *20, # 未交联 ) 结论 本文合成了几种不同结构的壳聚糖接枝聚丙 烯酰胺水凝胶 # 研究了温度 %67 值和离子强度对凝 胶溶胀性能的影响 # 并讨论了单体比率及交联剂对 凝胶温度敏感性的影响 $ 从实验结果可以看出 # 梳 型凝胶具有温度敏感性 # 而当用 451 对聚丙烯酰 图) ’( 对凝胶溶胀性质的影响 # !/% 0# !’11# *203 #451 交联 胺片断交联后 # 凝胶几乎失去了其温度敏感性 # 温 度溶胀曲线接近一条直线 $ 这说明凝胶的温度敏感 性能主要来自于结构中的聚丙烯酰胺片断 $ 通过研 究 67 及离子强度对凝胶的溶胀性能的影响 # 发现 交联只是改变了凝胶的溶胀度 # 对其 67 及离子强 度敏感性没有影响 # 凝胶依然保持了壳聚糖本身的 性质 $ 这说明 67 和离子强度敏感性来自于结构中 的壳聚糖片断 $ 通过比较不同单体比例的壳聚糖接 枝聚丙烯酰胺梳型水凝胶的温度敏感性 # 我们看到 改变单体比例可以改变凝胶的温度敏感区间 # 但曲 线形状相似 $ 因此在今后设计此类凝胶时 # 可以考 ! 下转第 2 页 %&) 凝胶的离子强度敏感性 我们讨论了凝胶的 67 敏感性 # 结果如图 , 所 示 $ 由图 , 可知 # 凝胶依然保持了壳聚糖本身的离 子强度敏感性 $ !&* 凝胶对温度的响应 我们以壳聚糖接枝聚丙烯酰胺梳型水凝胶为 例 # 将凝胶轮流在 89 : 和 ;.= : 的蒸馏水中溶胀 # 研究了凝胶对温度的响应 $ 结果如图 所示 $ 壳聚 糖接枝 聚 丙 烯 酰 胺 梳 型 水 凝 胶 对 温 度 有 很 好 的 响 应性 # 可随温度的变化而溶胀和收缩 $ 万方数据 第 JK 卷第 ! 期 张庆红 % 浅谈鼓风机 ( 蒸汽透平机在顺酐生产中的应用 表! ! 确定最佳转速 # 提高机组运行的效率 $ !L结合顺酐 装置自产蒸汽的特 点 # 有 充 足 的 蒸 汽 汽 源 # 从 能 量 直接利用角度 # 汽轮机驱动方案有着得天独厚的优 势 $ !^ 从额定功率配置上 # 以正丁烷法年产 ] 万 ( 顺酐装置为例 # 所需轴流压缩机配置的汽轮机的额 定功率为 L Q!V X#而电动机额定功率为 R VKK X# 低于电动机额定功率约 JQ_$ 汽轮机在顺酐行业的应用已屡见不鲜 # 在我院 曾设计的如天津 ( 新 疆 等 顺 酐 工 程 中 # 汽 轮 机 已 得 到成功的应用 $ 蒸汽透平驱动与电机驱动方案比较表 以轴流式压缩 机为基准 # 透平压缩机 方案 投资 电机压缩机 方案 M ]Q] 万元 V:M ) M MQK 万元 ) 能耗 B ( 顺酐 蒸汽 !:V P‘& 电 !L a 循环水 !!J bc]J b M KLJ X4 ) ]K^ J]R:L !^:M JQL:^ 复杂 运行成本 B ( 顺酐 能耗 ! 元 折旧成本 ! 元 合计 ! 元 ]]R:JJL JR:V ]^Q:]JL 简单 # 方案比较 我们不妨以年产 ] 万 ( 顺酐的工艺参数为基 操作及维护 注 % 自产蒸汽价格 JV 元 B ( # 循环水 K:! 元 B ( # 电 K:]J! 元 B 度 $ 如 果 工 程建设地电费比此价格还高 # 则蒸汽透平机驱动方案优势更加显著 $ 础 # 结合压缩机组供货商技术报价分别对汽轮机驱 动和电机驱动压缩机两个方案做比较 # 详见表 J $ 通 过 比 较 可 知 #透 平 压 缩 机 方 案 特 点 为 %虽 设 备一次投资较大 # 但充分利用了装置自产蒸汽 # 运 行平稳 # 便于调控 # 变工况调节范围宽 # 减少或避免 放空运行 # 整个机组效率较高 # 综合运行成本低 # 节 能效果显著 #大大提高了顺酐生产的经济效益 $ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! 上接第 ! 页 虑针对不同的 +E 及温度敏感要求 # 分别设计壳聚 糖和聚丙烯酰胺片断的结构 # 在通过接枝反应将两 者组合起来 # 使其具有二者的性质 $ 这为我们今后 设计智能材料提供了借鉴 $ 参考文献 ! 3/,0/%- 5-5(/.5GHI: H @*2(%*,,/3 O/,/&5/? JKK!?QRSJTUMVMD MLV: &! ’ $7&29 W07 X &23 Y/ Z&* [: @40(*5&2 &23 0(5 3/%0&(0/5D & +%*.05029 2*2D0%&, /)(*% ’*% 9/2/ (%&25’/)(0*2 GHI: H @*2(%*,,/3 O/,/&5/? JKKJ #Q!!M %MDMM: &] ’ E7&29 Z@? Z/4 P[? @4/29 A\? /( &,: =4/ )4&%&)(/%05(0)5 ! &M ’ 刘 晓 华 # 王 晓 工 # 刘 德 山 : 智 能 型 水 凝 胶 结 构 及 响 应 机 理的研究进展 GHI: 化学通报 #JKKK #L! !MK %MDL: &J ’ E/N&10 O .0N0 P: *’ 8/(&./(4&5*2/D,*&3/3 )40(*5&2 .0)%*+&%(0),/5 8- 5+%&-D 3%-029 ./(4*3GHI: P0)%*/2)&+57,&(0*2? JKK!? 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ZHENG Wei-wang 壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚物的制备及其性能研究 -精细与专用化学品2007,15(15) 采用接枝共聚法,以K2S2O8-NaHSO3氧化还原引发体系为引发剂,使壳聚糖与丙烯酰胺进行自由基接枝共聚反应合成了壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物.研究 了K2S2O8的浓度、NaHSO3的浓度、壳聚糖与丙烯酰胺的质量比、反应温度、反应时间等因素对接枝率和接枝效率的影响.最适宜的反应条件是 :c(K2S2O8)=3.0mmol/L,c(NaHSO3)=2.0mmol/L,m(壳聚糖):m(丙烯酰胺)=1:5,反应温度50℃,反应时间3.5h.用FTIR表征壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物的结构 ,同时试验了该接枝共聚物的絮凝性能.结果表明,该接枝共聚物的絮凝效果优于壳聚糖. 3.期刊论文 阎继鹏.吴玉英.杨静文 壳聚糖丙烯酰胺接枝共聚物的制备及其增强效果 -造纸化学品2008,20(4) 探讨了引发剂用量、反应温度、反应时间和单体比例等因素对壳聚糖丙烯酰胺接枝共聚物接枝率和接枝效率的影响;同时探讨了壳聚糖丙烯酰胺接枝共 聚物作为干强剂的应用条件及效果.结果表明:最佳合成条件为c(Ce4+)=1.5 mmol/L,温度为45℃,反应时间为2.5 h,m(丙烯酰胺):m(壳聚糖)=4:1;作为干强剂 的最佳应用pH为7;对于漂白杨木浆,当w(壳聚糖丙烯酰胺接枝共聚物)=0.6%,pH=7.0时,裂断长提高了33.1%,耐折度提高了96.7%,撕裂指数提高了36.1%. 4.期刊论文 程建华.胡勇有.李泗清.CHENG Jian-hua.HU Yong-you.LI Si-qing 不同脱乙酰度壳聚糖接枝丙烯酰胺 DMC絮凝剂的合成与表征 -高分子材料科学与工程2005,21(6) 以不同脱乙酰度壳聚糖,丙烯酰胺和二甲丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,选择过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原体系引发剂,EDTA-2Na作为金 属离子螯合剂,合成了壳聚糖接枝丙烯酰胺DMC聚合物;通过红外光谱,电镜扫描对聚合物进行结构表征,结果表明壳聚糖结构发生了变化,通过在相同条件下比 较壳聚糖不同脱乙酰度对接枝率的影响,得出了在脱乙酰度为68.5%时聚合物的接枝率最大为250%,其最佳合成工艺为:m(壳聚糖)∶m(丙烯酰胺 )∶m(DMC)=1∶5∶5,引发剂用量为体系质量分数的0.3%~0.4%,其中m(过硫酸铵)∶m(亚硫酸氢钠)=1∶1,温度55 ℃~60 ℃,反应时间为2.5 h~3 h. 5.学位论文 林静雯 壳聚糖与丙烯酰胺的接枝共聚反应及其产物絮凝性能的研究 2002 通过实验筛选出了过硫酸铰—冰乙酸引发体系,对在该体系下,壳聚糖与丙烯酰胺的接枝的共聚反应进行了系统的实验研究,探索了接枝共聚反应的单体 条件(引发剂浓度,单体浓度,反应温度,反应时间,反应体系酸的浓度)对生成产物的影响规律.对壳聚糖接枝共聚反应的产物进行了以高岭土悬浮液为对象的 絮凝性能实验.结果表明,接枝效率越高、分子量越大的接枝共聚产物絮凝性能越强.并分别与淀粉的接枝共聚物、聚丙烯酰胺、壳聚糖本身进行比较.结果表 明了壳聚糖接枝共聚物的絮凝性能均优于淀粉接枝共聚物,聚丙烯酰胺,壳聚糖本身. 6.期刊论文 王萍.张希琴.黄震Ping.ZHANG Xi-qin.HUANG Zhen 接枝型高分子絮凝剂在食品废水处理中的应用 研究 -山东化工2005,34(1) 研究了淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物(SGC)、壳聚糖-丙烯酰胺(Ch-AM)接枝共聚物、壳聚糖(Ch)及聚丙烯酰胺(PAM)在食品废水处理中的絮凝性能,选出了经 济高效的絮凝剂--淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物.经其处理后的污水,清澈透明,BOD5去除率在75%左右,CODCr的去除率在60%左右,SS去除率在70%以上.它与壳聚 糖-丙烯酰胺相比BOD5去除率提高了15.14%,CODCr去除率提高了33.53%;与壳聚糖相比BOD5去除率提高了44 46%,CODCr去除率提高了50.00%;与传统的絮凝剂 PAM相比BOD5、CODCr去除率相差不大. 7.学位论文 杨强 壳聚糖接枝丙烯酰胺共聚物的制备及应用的研究 2004 甲壳素在自然界中广泛存在,其存在量仅次于纤维素.因此,如何充分利用这一宝贵资源,具有重大的现实意义.壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的衍生物.目前 ,壳聚糖在造纸工业中有一定范围的应用,应用程度主要受其昂贵的价格所制约.因此,对壳聚糖进行改性是这一领域研究的热点.本论文对下面内容进行了初 步研究:从虾壳中提取壳聚糖;壳聚糖接枝丙烯酰胺,制备改性壳聚糖(简称CAM);改性壳聚糖的应用和增强机理.从虾壳中提取壳聚糖,分别研究了脱钙、脱蛋 白质和脱乙酰基反应的各个影响因素,并对壳聚糖进行红外光谱分析.根据自由基反应机理,采用氧化-还原引发体系,对壳聚糖和丙烯酰胺进行自由基接枝共 聚反应,制备出CAM.分别研究了引发剂用量、反应温度、反应时间和单体浓度等因素对接枝共聚反应的接枝效率和接枝率的影响,并找出好的工艺条件:当过 硫酸钾浓度为3mmol/L,亚硫酸氢钠浓度为1.5mmol/L,反应时间3小时,反应温度50℃,丙烯酰胺与壳聚糖的质量比为8.将改性壳聚糖应用于不同的浆料,都有较 好的增强效果.当用量为0.8﹪时,漂白麦草浆成纸的裂断长提高了910米,耐破指数提高了29.6﹪,当用量为0.2﹪时,成纸的撕裂指数提高了26.5﹪;当用量为 0.8﹪时,漂白芦苇浆成纸的裂断长提高了23.9﹪;当用量为0.6﹪时,废报纸脱墨浆成纸的裂断长提高了20.3﹪;当用量为0.4﹪,纸板的环压指数提高了 20.0﹪,裂断长提高了20.3﹪,耐破指数提高了7.69﹪,伸长率提高了28.2﹪.从硅藻土絮凝实验可以看出,影响改性壳聚糖絮凝效果的因素有 :w(AM)/w(Chitosan)、pH值、沉降时间和用量.将改性壳聚糖应用于造纸白水(今晚报),有较好的絮凝效果.当改性壳聚糖的用量为5mg/L时,白水的浊度去除 率为98.9﹪,COD去除率为75.8﹪;PAC和改性壳聚糖复配使用能够取得好的絮凝效果,100mg/LPAC+1.0mg/L改性壳聚糖能够取得和5.0mg/L改性壳聚糖相近的 COD去除率和浊度去除率,从而可以通过复配来降低使用成本.对改性壳聚糖的增强机理进行初步研究表明:改性壳聚糖能够提高纸张纤维本身强度,并且能够 增加纤维间的结合面积. 8.期刊论文 张友全.郑海.颜博渊.童张法.ZHANG You-quan.ZHENG Hai.YAN Bo-yuan.TONG Zhang-fa 阳离子淀粉、壳 聚糖与丙烯酰胺接枝共聚研究 -化工技术与开发2007,36(5) 以硝酸铈铵为引发剂,合成了阳离子淀粉-壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物,讨论了反应温度、引发剂浓度、单体用量、反应时间以及壳聚糖用量对接枝共聚 反应的影响.结果表明,[AGU]=0.20 mol·L-1,mCTS/mCS=1/6,[AM]=1.0 mol·L-1,[Ce4+]=5 mmol·L-1,T=60 ℃,t=3 h,转化率和接枝效率可分别达到88%和 92%以上.壳聚糖与阳离子淀粉质量比增大,转化率增大,接枝效率则随着壳聚糖用量增大一直降低,说明壳聚糖的存在,丙烯酰胺均聚的几率增大. 9.学位论文 王峰 壳聚糖改性絮凝剂的制备、应用与絮凝机理研究 2003 在废水处理中,絮凝处理是最常用、最省钱的工艺之一.絮凝剂是该工艺的核心部分,其性能直接影响到絮凝效果的好坏,研制开发新型高效的絮凝剂是实 现絮凝过程优化的核心技术,也是广大环境科学工作者一直致力研究的课题.该论文工作围绕絮凝法进行,共分四大部分:第一部分对絮凝这一领域的背景知识 、相关概念和基础理论进行简要介绍和总结.并讲述了壳聚糖絮凝剂的研究基础.第二部分讲述壳聚糖及其改性絮凝剂的制备及表征,分别制备了壳聚糖和四 种改性物丙烯酰胺接枝共聚壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖,N,O-羧甲基壳聚糖和O-羧甲基壳聚糖絮凝剂.第三部分探讨絮凝法在焦化废水和污泥脱水中的实际应用 .将丙烯酰胺接枝共聚壳聚糖絮凝剂用于上海某厂焦化废水的实验室模拟实验,在正常的运行状况下,出水中的CODCr、色度和F三个污染物指标出水均能够达 到国家允许排放标准.将羧甲基壳聚糖用于污泥的脱水实验,研究比较了不同取代位置羧甲基壳聚糖的絮凝脱水效果和热值变化情况等.结果表明:N-羧甲基壳 聚糖絮凝剂对污泥脱水的效果最好,活性污泥中加入30mg/L的絮凝剂,污泥的含水率从99.1%下降到73%,污泥的体积下降为原来的1/30,热值提高为原来的 40倍,污泥经脱水后进行焚烧处理时,成本降低,污染减少.第四部分主要探讨絮凝作用规律与机理,并将分形理论用于絮凝过程研究.首先将丙烯酰胺接枝共聚 壳聚糖絮凝剂用于含氟标准液的实验,研究发现,温度和pH值是影响丙烯酰胺接枝共聚壳聚糖絮凝剂对F吸附的重要因素,吸附过程符合Langmuir方程.接着将 不同取代位置羧甲基壳聚糖絮凝剂用于高岭土溶液除浊实验.结果表明,在絮凝剂浓度较低时,它们在高岭土表面的吸附才符合Langmuir方程.N-羧甲基壳聚糖 的除浊效果最好,其次是N,O-羧甲基壳聚糖,最小的是O-羧甲基壳聚糖.最后将分形理论用于絮凝过程的研究.通过对絮体结构形成特征研究,壳聚糖类高分子 絮凝剂絮凝高岭土浊度溶液时絮体的生长过程是BA模型,絮凝处理焦化废水时絮体的生长过程是DLA模型.壳聚糖、O-羧甲基壳聚糖、N,O-羧甲基壳聚糖和N羧甲基壳聚糖絮凝高岭土的絮体分形维数分别是1.51、1.57、1.66和1.69,聚铝、聚铁、壳聚糖和壳聚糖接枝共聚物处理焦化废水形成絮体的分形维数分别 是1.36、1.47、1.78和1.80. 10.期刊论文 杨强.刘忠 壳聚糖丙烯酰胺接技共聚物的合成及应用 -中国造纸2003,22(12) 采用K2S2O8-NaHSO3氧化还原引发体系,进行了壳聚糖(Chitosan)和丙烯酰胺(Am)的接技共聚反应.结果表明,当K2S2O8浓度为3 mmol/L,NaHSO3浓度为1.5 mmol/L,反应时间3 h,反应温度50℃,丙烯酰胺与壳聚糖的质量比为8时,接枝共聚反应的接枝率和接枝效率均较高.应用实验表明,当改性壳聚糖用量为0.8%时 ,漂白麦草浆成纸的裂断长提高了910m,耐破指数提高了29.6%;漂白芦苇浆成纸的裂断长提高了23.9%.当用量为0.6%时,废报纸脱墨浆成纸的裂断长提高了 20.3%. 引证文献(1条) 1.权维燕.蔡鹰.李思东 壳聚糖药物控释剂的应用研究进展[期刊论文]-广州化工 2007(04) 本文链接:下载时间:2010年5月6日

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