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5种改性淀粉吸附Cu2+性能及动力学研究

谢新玲 , 熊海武 , 童张法 , 黄婕 , 高红亮 , 廖安平 , 张友全

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.003

具有一定功能基团的改性淀粉可提高对重金属离子的吸附能力,分别以阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、磷酸酯双淀粉、氧化淀粉和尿素淀粉5种改性淀粉为吸附剂,以紫外分光光度法测量吸附后的Cu2+质量浓度,考察了改性淀粉对Cu2+的吸附动力学,并对比了不同改性淀粉的吸附效果.结果表明,在改性淀粉用量为0.1 g、铜离子初始浓度为2 g/L、溶液体积为100 mL的条件下饱和吸附,其中磷酸酯淀粉吸附量最大,达50.7 mg/g.吸附动力学研究表明5种改性淀粉的吸附等温数据均符合Freundlich模型.阳离子淀粉吸附数据符合准二级动力学模型,其余4种改性淀粉吸附数据更符合准一级动力学模型.

关键词: 改性淀粉 , 铜离子 , 吸附 , 动力学 , 拟合

机械活化玉米淀粉-丙烯酰胺-丙烯酸三元反相乳液接枝共聚反应

李丽琴 , 童张法 , 谢新玲 , 张友全

高分子材料科学与工程

以机械活化淀粉为基材,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,采用反相乳液法合成了接枝共聚物;考察了各因素对接枝共聚反应的影响.实验结果表明,在实验考察范围内的适宜反应条件为引发剂浓度7.30 mmo/L、丙烯酸中和度80%、m(AM):m(从)=0.67、V(油):V(水)=1.2:1、反应温度50℃、m(单体):m(淀粉)=1.6:1;在该反应条件下单体转化率为95.30%,接枝率为61.87%、接枝效率为78.49%.对比原淀粉在类似的条件下,单体转化率为90.70%,接枝率和接枝效率分别为55.70%和68.36%.机械活化显著地提高了玉米淀粉在反相乳液中的接枝共聚反应活性.

关键词: 机械活化 , 丙烯酰胺 , 丙烯酸 , 三元接枝共聚物 , 反相乳液

淀粉丙烯酰胺反相乳液体系的稳定性及接枝共聚反应

尹丽 , 张友全 , 尚小琴 , 童张法 , 龚福忠

高分子材料科学与工程

以Span80和Tween80为复合乳化剂,制备了稳定的W/O型淀粉丙烯酰胺反相乳液.探讨了乳化剂HLB值、油水比、乳化剂用量时乳液类型及稳定性的影响,得到最佳配方:乳化剂HLB值6.49、油水比1∶1、乳化剂用量3%.在此反相乳液体系中,成功进行了淀粉丙烯酰胺接枝共聚反应,通过正交实验得到最佳工艺条件为反应温度50 ℃、反应时间2 h、引发剂浓度0.0175 mol/L、单体与淀粉质量比1.5.在此实验条件下合成的淀粉丙烯酰胺接枝共聚物之聚合率和接枝效率分别可达95.46%和95.10%以上.

关键词: 淀粉 , 丙烯酰胺 , 反相乳液 , 接枝共聚

机械活化淀粉反相乳液五元体系的接枝共聚反应动力学

谢新玲 , 童张法 , 黄祖强 , 张友全 , 赵秋菊

高分子材料科学与工程

以机械活化淀粉为接枝母体,研究了在机械活化淀粉/单体(AM)/乳化剂/油/水五元反相乳液体系中引发机械活化淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应的动力学.分别考察了引发剂浓度、单体浓度、淀粉乳浓度和乳化剂浓度等对接枝量和接枝共聚速率(Rg)的影响.结果表明,在本实验考察范围内的动力学关系式为Rg∞[mSt]1.24[I]0 76 [M]1.54 [E]0.33,淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚速率随体系温度升高而加快,淀粉乳浓度和单体浓度对接枝共聚速率影响显著,在45℃～60℃范围内,接枝共聚反应链增长步骤的活化能为34.85 kJ/mol.

关键词: 机械活化 , 淀粉 , 反相乳液 , 接枝共聚 , 接枝共聚速率

机械活化木薯淀粉丙烯酰胺共聚物结构表征及反应机理

谢新玲 , 童张法 , 黄祖强 , 张友全 , 廖丹葵

高分子材料科学与工程

以机械活化30 min木薯淀粉(C30-st)和丙烯酰胺(AM)为主要原料,采用反相乳液法合成C30-st与AM接枝共聚物(C30-st-g-PAM),并通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、热分析等手段对接枝共聚物进行结构分析和聚合机理探讨.实验结果显示,AM成功接枝于C30-St上;C30-st-g-PAM具有网状多孔洞结构,共聚反应在淀粉的无定型区和结晶区同时发生,反应不属于表面控制模型;共聚反应改变了原淀粉的聚集状态,接枝产物基本上为无定型的聚集态结构;热稳定性比原淀粉接枝共聚物(C-st-g-PAM)增强;(C30-st-g-PAM的粒度一般在15 μm～30 μm.

关键词: 木薯淀粉 , 机械活化 , 反相乳液 , 接枝共聚物 , 机理 , 表征

机械活化淀粉反相乳液聚合动力学及机理探讨

谢新玲 , 童张法 , 黄祖强 , 张友全 , 廖丹葵

高分子材料科学与工程

以过硫酸铵为引发剂,研究了经机械活化预处理的玉米淀粉与丙烯酰胺在反相乳液体系中的接枝共聚反应动力学,分别考察了引发剂浓度、单体浓度、淀粉乳浓度和乳化剂浓度等对表观聚合速率的影响.结果表明,在本实验考察范围内的动力学关系式为Rp∞[I]0.84[M]1.12[St]1.07[E]0.54.推导并验证了该反应的表观动力学方程和反应机理,双基终止与单基终止过程同时存在,实验结果与理论推导基本符合.

关键词: 机械活化 , 淀粉 , 反相乳液 , 接枝共聚 , 动力学 , 聚合速率

木薯淀粉磷酸单酯的性质及结构

林丽菁 , 童张法 , 赵奕玲 , 廖丹葵 , 张友全

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2006.03.014

以三聚磷酸钠为酯化剂,干法制备了高取代度木薯淀粉磷酸酯(CSP-HDS),研究了产品理化特性和结构表征.结果表明,取代度为0.073的产物表观粘度最大为2.656 Pa·s;取代度为0.055的产物糊透明度最高,透光率为85.6%;取代度为0.073的产物冻融稳定性最好,糊液经5次冻融无水析出.与木薯淀粉相比,酯化反应后产物粘度增大,糊化温度降低、糊化时间缩短、取代度高于0.064的产品冷水可溶,糊透明度、冻融稳定性得到改善.FTIR分析发现,1 016 cm-1的吸收峰强度加强,证实在淀粉中引入了磷酸根基团;XRD分析表明,酯化反应主要发生在淀粉分子非晶区,在结晶区也有一定程度的反应;淀粉-碘复合物吸收光谱分析表明,淀粉磷酸酯糊液对碘的吸光度降低,说明淀粉部分分子螺旋结构被破坏.

关键词: 木薯淀粉磷酸单酯 , 理化性质 , 结构表征

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