光聚合壳聚糖基絮凝剂及其絮凝性能

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1、光聚合壳聚糖基絮凝剂及其絮凝性能　　摘要：壳聚糖是一种天然碱性氨基多糖物质，其分子上分布着许多功能性的氨基和羟基，使其能成为潜在的高效絮凝剂。采用紫外光引发壳聚糖（CS）与丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）接枝共聚制备P（CS-AD）絮凝剂，探讨了单体浓度、壳聚糖百分比、阳离子度、光引发剂浓度、光照时间对P（CS-AD）的特性粘度的影响，确定了合成的优化条件：单体浓度为30%～40%、壳聚糖百分比为10%～20%、阳离子度为30%～40%、光引发剂浓度为0.3%～0.5%、光照时间为120min，优化后的制备的P（CS-AD）的特性粘度最高可达1865mg/L。同

2、时，采用红外光谱、扫描电镜（SEM）、差热热重分析（TG-DTA）对其进行表征。采用模拟硅藻土水样验证其絮凝性能，试验结果表明：P（CS-AD）的絮凝性能显著优于市售聚丙烯酰胺（PAM）。　　关键词：壳聚糖；絮凝剂；紫外光；接枝共聚；絮凝　　中图分类号：X703.5；TU991.22　　文献标志码：A文章编号：1674-4764（2016）03-0058-07　　Abstract：Chitosanisanaturalbasicaminopolysaccharidesubstancewithmanyfunctionalaminoandhydroxylgroupsonthemolecu

3、larchain.Sothatitcanbecomeapotentialflocculant.　　P（CS-AD）flocculantisgraftcopolymerizedbychitosan（CS）andacrylamide（AM），acryloyloxyethyltrimethylammonium15chloride（DAC）withUVirradiation.Theeffectsofkeyfactorsontheintrinsicviscositysuchasmonomerconcentration，chitosanpercentage，cationicdegree，pho

4、toinitiatorconcentration，andilluminationtimearediscussed.Theoptimalsynthesisconditionsaredetermined：monomerconcentration30%to40%，thepercentageofchitosan10%～20%，cationicdegree30%～40%，photoinitiatorconcentration0.3%～0.5%，illuminationtime120min.Themaximumintrinsicviscosityis1865mg/Lafteroptimizat

5、ion.Infraredspectroscopy，scanningelectronmicroscopy（SEM），anddifferentialthermalanalysis（TG-DTA）areusedtocharacterizethegraftcopolymer.Diatomitewatersamplesareusedtoverifyitsflocculationperformance，andflocculationtestresultsshowthatP（CS-AD）flocculationperformanceissignificantlybetterthanthecomm

6、erciallyavailablepolyacrylamide（PAM）.　　Keywords：chitosan；flocculant；ultravioletlight；graftcopolymerization；flocculation　　随着工业化和城市化进程的加快，湖泊和水库接纳了大量工业和生活污水，为藻类的生长和繁殖提供了大量营养，使得天然水体富营养化日益严重。湖泊与水库的富营养化使得水中的藻类等浮游生物大量生长、过度繁殖，导致水质恶化，严重威胁了安全饮用水工程[1-2]。絮凝法在给水处理方法中是最经济、常用、重要的方法之一，作为给水处理的重要的操作单元之一不可或缺，而絮凝

7、剂则是影响絮凝效果的关键因素[3]。15　　近年来，具有无毒无害、来源广泛、投加量少、受pH值影响小的天然有机高分子絮凝剂受到普遍关注。其中，壳聚糖是一种天然碱性氨基多糖物质，其分子上分布着许多功能性的氨基和羟基，对重金属离子和难降解有机物具有一定的络合和吸附作用，使其能够成为一种潜在的高效絮凝剂[4]。但由于壳聚糖的溶解性较差，通常只溶于弱酸性溶液，以及分子量较低等不足，使其作为絮凝剂的应用受到限制。而对壳聚糖接枝改性获得高效的壳聚糖基絮凝剂则是一种克服以上缺陷的高