甲基丙烯酸甲醇与氰乙基化交联淀粉_省略_性接枝物对金属离子吸附性能的研究_巫拱生

第8卷第l期1995年3月青岛大学学报JOURNALOFQINGDAOUNIVERSITYVOL.8NO.lMar.1995甲基丙烯酸甲醋与氰乙基化交联淀粉的接枝共聚反应及其改性接枝物对金属离子吸附性能的研究’巫拱生吴凤从于淑芳韩淑芸(青岛大学化学系,青岛266071)乌大年庄晓(青岛大学环科系,青岛266071)摘要以APS一TU和APS一U为引发体来,研究了氛乙基化交联淀粉与甲基丙烯酸甲醋(MMA)的接枝共聚反应现律;IR,SEM表征了产物的结构;当〔APS〕~〔TU〕=[U〕一3又10一’M,〔MMA〕=6又10一’M,S:L=4:100,60,C,反应6小时时,G%、E%值最高.用NHZNH:改性后,含一COONHNH:功能基的接枝共聚淀粉对Cu’十、CdZ`、Cr6,、Pb,+等重金属离子有较好的吸附性能.关键词:氰乙基淀粉;甲基丙烯酸甲酷;接枝共聚反应;吸附性;金属离子引言由交联淀粉与丙烯酸酷类单体接枝共聚反应所得的产物经进一步改性,得到一类新型吸附树脂,对废水中微量金属离子的吸附效果甚佳,近廿年来,国内外正在开发应用此类吸附性功能高分子材料l[一’〕.Akelak等人[’j将聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)功能化而得到具有许多特性的新材料,巫拱生等人s[一’〕曾报道以Ce’+离子为引发剂制得PMMA与.山东省教委资助项目收稿日期:1994一11一198O青岛大学学报第8卷玉米淀粉的接枝共聚物,经功能团转化所得的产物,对Ag一、C。’一等离子具有良好的吸附性能最近,我们将交联淀粉氰乙基化,得到交联氰乙基淀粉(CNS),并首次选用新型氧化还原引发体系,研究了MMA与CNS的接枝共聚反应规律.接枝共聚物与NHZNH,反应,得到含一COONHNH:功能基的改性接枝淀粉吸附树脂.研究了此类树脂对多种重金属离子的吸附性能,用高频电感祸合等离子体发射光谱(ICP)进行测试,得到令人满意的结果.迄今,在国内外文献中未见到与本文同题的报道.1实验部分1.1原料、试剂及其处理玉米淀粉,山东高密淀粉厂产,在l肠C烘箱中干燥至恒重,备用.丙烯睛(AN),.CP.,上海化学试剂三厂产,用5纬NaoH水溶液除去阻聚剂,备用.MMA,C.P,,用5%NaoH水溶液除去阻聚剂后,在N:气氛下减压蒸馏收集中间溜份,备用.过硫酸按(APS).A.R.,西安化学试剂厂产;硫脉(TU),A.R.,长春化学试剂厂产;脉(U).A.R.,上海试剂一厂产;上述试剂用无离子水配成一定浓度的溶液,备用.水合联氨(NHZNHZ),C.P.,上海试剂一厂产.丙酮C.P.,南京化学试剂厂产.环氧氯丙烷(EPH),A.R.,上海化学试剂厂产.分析测试用各种金属离子溶液均用A.R.级金属或盐类,用二次去离子水配成所需浓度.1.2分析测试用仪器ICP,(P40型),PerkinElmer,INC1.3接枝共聚物的合成及产物的功能化(l)交联淀粉:以玉米淀粉为原料,EPH为交联剂.按Rayford等人〔,的方法制得.(2)氰乙基淀粉(CNS):以AN为氰乙基化试剂,在40C水相中将交联淀粉氰乙基化而制得.(3)接枝共聚物的合成:按我们报道的方法〔’丑,先将CNS放进反应器中,加入适量的二次蒸馏水,在恒温电磁搅拌器上溶胀一小时,通N:气20分钟,以反口塞塞紧反应器,用医用注射针头,依次注入APS、TU或U及MMA,反应在指定温度、保持搅拌条件下进行,至予定时间,倾出产物,用水及乙醇洗涤,室温吹干后,在真空烘箱中干燥至恒重.将此粗产物用丙酮在索氏萃取器中萃取48小时,除去均聚物,产品同上述方法干燥至恒重.按文献中通用公式求出单体转化率CM%,接枝率G%及接枝效率E%.(4)PMMA接枝交链的分离及支链分子量的测定:按文献[sj方法,用1mol/L的HCI回流纯接枝共聚物,将淀粉主链完全裂解后,得到PMMA支链,以乙醇多次洗涤,室温吹干,真空干燥至恒重.以丙酮为溶剂,用粘度法测溶液粘度,按文献〔8〕的公式,求出支链分子量.(5)接枝共聚物的功能团转化反应:按文献〔6j介绍的方法进行.L4结构测试方法取纯CNS、纯接枝共聚物、纯淀粉及纯功能团转化产物,以澳化钾压片法,用日立270一30HITACHI型红外吸收光谱仪分别测得上述样品的红外吸收光谱,见图1;用X一“。型扫描电镜观察表面形貌,SEM相片如图2.1.5改性接枝功能化淀粉对重金属离子吸附性能的实验方法第8卷第l期1995年3月青岛大学学报JOURNALOFQINGDAOUNIVERSITYVOL.8NO.lMar.1995甲基丙烯酸甲醋与氰乙基化交联淀粉的接枝共聚反应及其改性接枝物对金属离子吸附性能的研究’巫拱生吴凤从于淑芳韩淑芸(青岛大学化学系,青岛266071)乌大年庄晓(青岛大学环科系,青岛266071)摘要以APS一TU和