陽離子單體DBPMA合成及改性聚丙烯酰胺的研究

中文摘要: 該文以丙烯酸、氯化亞碸、二甲氨基乙醇和氯化芐為起始原料，通過酰化、酯化及季銨化三步反應合成壹種新型的陽離子單體N，N-二甲基，N—芐基，N—丙烯酰胺基氯化銨(DBPMA)，並采用紅外光譜、核磁***振、質譜等對其結構進行了表征。通過對合成工藝進行優化，得到了DBPMA的最佳合成工藝條件。 將上述陽離子單體與丙烯酰胺(AM)***聚制備了陽離子型DBPMA／AM***聚物(以下簡稱DBPMA／AM)，研究了不同物質的量之比、聚合溫度、引發劑濃度、反應時間對聚合物絮凝性能的影響。結果表明，在采用K_2S_2O_8引發體系下聚合的最佳工藝條件為：物質的量之比為1∶6，反應溫度為60℃，引發劑量為0.8％，反應時間為3h。得到的聚合物的陽離子度α=8.13％、分子質量M=4.77×10~7。 通過性能評定實驗表明，P(DBPMA／AM)對高嶺土模擬廢水，活性汙泥進行處理，絮凝效果較好，並且所形成的絮體具有絮體大、沈降速度快等特點。

英文摘要: In this paper, one cationic monomer N, N-dimethyl, N- benzyl, N-propyleneamido ammonium chloride(DBPMA) was systhesized from acrylic acid, thoinly chloride, ethanol dimethylamine through acylation, esterification and quatemization. The structure of the cationic monomer was characterized by IR, ~1HNMR and mass spec- trum. The optimal synthetic route of DBPMA was made by studying the reaction temperature, the ratio of raw material and solvent and so on. The copolymer of P(DBPMA/AM) was prepared by the cat...

目錄:摘要 3-4

Abstract 4

1 緒論 8-14

1.1 無機高分子絮凝劑(IPF) 8-9

1.1.1 復合型無機高分子絮凝劑 8-9

1.1.2 矽酸鹽金屬類高分子絮凝劑 9

1.2 有機高分子絮凝劑 9-11

1.2.1 天然有機高分子絮凝劑 9-10

1.2.2 合成有機高分子絮凝劑 10-11

1.3 研究綠色有機高分子絮凝劑的意義 11

1.4 陽離子絮凝劑國內外研究概況及發展趨勢 11-12

1.5 本課題研究內容 12-14

2 陽離子單體 DMAEA及其季胺鹽 DBPMA的合成 14-37

2.1 概述 14-17

2.1.1 DMAEA性狀及用途 14-16

2.1.2 DMAEA的常規合成方法 16-17

2.2 本實驗采用的方法—酰氯法 17-18

2.3 丙烯酰氯合成工藝路線 18-22

2.3.1 丙烯酰氯的化學性質及用途 18

2.3.2 合成路線 18-19

2.3.3 主要原料和實驗儀器 19

2.3.4 反應步驟及產品分離提純 19-20

2.3.5 丙烯酰氯的表征 20-21

2.3.5.1 丙烯酰氯的物理性質分析 20

2.3.5.2 丙烯酰氯的紅外光譜分析 20-21

2.3.6 影響丙烯酰氯產率的因素 21-22

2.3.6.1 反應時間對產率的影響 21

2.3.6.2 反應溫度對產率的影響 21-22

2.3.6.3 反應物料比對產率的影響 22

2.4 丙烯酸二甲氨基乙酯的合成 22-29

2.4.1 合成路線 22

2.4.2 反應試劑 22

2.4.3 合成方法 22-23

2.4.4 產品分離提純 23

2.4.5 丙烯酸二甲氨基乙酯的表征 23-25

2.4.5.1 紅外光譜 23-24

2.4.5.2 ~1H-核磁***振譜圖 24-25

2.4.5.3 氣-質譜圖 25

2.4.6 影響丙烯酸二甲氨基乙酯產率的因素 25-28

2.4.6.1 反應物投料比對產率的影響 25-26

2.4.6.2 反應時間對產率的影響 26-27

2.4.6.3 反應溫度對產率的影響 27-28

2.4.5 丙烯酸二甲氨基乙酯合成的最佳條件的確定 28-29

2.5 N，N-二甲基，N-芐基，N-丙烯酰胺基氯化銨(DBPMA)的合成 29-35

2.5.1 概述 29

2.5.2 反應路線 29

2.5.3 主要儀器和藥品 29-30

2.5.4 產品合成與提純 30

2.5.5 N，N-二甲基，N-芐基，N-丙烯酰胺基氯化銨的表征 30-32

2.5.5.1 紅外光譜 30-31

2.5.5.2 ~1H-核磁***振譜圖 31-32

2.5.6 化合物 DBPMA產率的影響因素 32-34

2.5.6.1 原料配比對化合物 DBPMA產率的影響 32

2.5.6.2 反應時間對化合物 DBPM產產率的影響 32-33

2.5.6.3 反應溫度對化合物 DBPMA產率的影響 33-34

2.5.6.4 溶劑種類對化合物產率的影響 34

2.5.7 化合物 DBPMA合成的最佳條件的確定 34-35

2.6 小結 35-37

3 陽離子型***聚物 P(DBPMA/AM)的合成 37-54

3.1 引言 37

3.2 PAM的合成方法 37

3.3 CPAM國內外研究現狀 37-38

3.4 P(DBPMA/AM)***聚機理 38-42

3.5 實驗部分 42-44

3.5.1 主要實驗儀器和藥品 42-43

3.5.2 合成方法 43

3.5.3 絮凝實驗 43-44

3.6 結果和討論 44-48

3.6.1 ***聚物絮凝性能的影響因素 44-46

3.6.1.1 物料比對***聚物絮凝性能的影響 44

3.6.1.2 引發劑量對***聚物絮凝性能的影響 44-45

3.6.1.3 溫度對***聚物絮凝性能的影響 45-46

3.6.1.4 時間對***聚物絮凝性能的影響 46

3.6.2 正交優化實驗 46-48

3.7 產品分析 48-51

3.7.1 紅外圖譜分析 48

3.7.2 固含量的測定 48-49

3.7.3 陽離子度的測定 49

3.7.4 單體轉化率的測定 49-50

3.7.5 分子量的測定 50-51

3.8 與其它絮凝劑絮凝性能的比較 51-52

3.9 汙泥脫水實驗 52

3.10 絮凝效果的電鏡表征 52-53

3.11 小結 53-54

4 結論 54-55

致謝 55-56

參考文獻 56-61

附圖 61-67

還是自己寫去，給個提綱

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