纳米淀粉絮凝剂的研制与复配技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，随着经济的发展、工业化程度的提高人类活动的水体的污染程度也越来越严重。污水的处理问题在现代社会已被提上日程。污水处理的关键任务是改善水质，而改善水质的重要手段就是开发净水效果好的水处理药剂。目前，国内外普遍采用的水处理技术是絮凝沉降技术，这是一种应用最广泛、经济、简便的水处理技术。在水处理中经常用的的絮凝剂中高分子絮凝剂（包括有机高分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂）显得比较活跃，其中改性淀粉高分子絮凝剂的开发、研究与应用也尤为引人注目。

絮凝技术(flocculanttechnique)是目前国内外普遍用来提高水质处理的一种既经济又简便的水处理方法,它被广泛应用于循环用水、工业废水的处理及污泥脱水等过程。用于絮凝技术的有机高分子絮凝剂与无机混凝剂相比,具有用量少,絮凝速度快,受共存盐类、ph及温度影响小,生成污泥量少且易处理等优点,在节约用水、强化水质处理和提高水的回用率等方面带来显著的经济效益,因而具有广阔的应用前景。目前使用的有机高分子絮凝剂又可分为合成和改性两大类。以聚丙烯酰胺为代表的有机高分子絮凝剂合成产品由于其分子量大,分子链官能团多的结构特点,在市场上占绝对优势,但由于存在着一定量的残余单体丙烯酰胺单体,其毒性大,而且易被皮肤吸收,因而限制了它在食品加工、给水处理及发酵工业等方面的发展。而改性絮凝剂以其选择性大、原料来源丰富、价廉且无毒的特点,越来越受到人们的青睐。

改性絮凝剂(modifiedflocculant)的研究和生产,其原料大体可分为淀粉、纤维素、甲壳素、木质素以及单宁等。在改性絮凝剂的众多研究方向中,淀粉改性絮凝剂的研究开发引人注目。因为淀粉资源十分丰富。据统计,自然界中含淀粉的天然碳水化合物产量达5000亿万吨,远远超过其它有机物,是人类可以取用的最丰富的有机资源,价格低廉;淀粉分子具有多个羟基,通过这些羟基的酯化、醚化、氧化、交联等反应,能改变淀粉的性质,工业上便是利用这些反应来生产改性淀粉。

2. 研究内容和预期目标

本论文研究主要内容如下：

1）采用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（gta）为阳离子醚化剂对芋头淀粉进行离子化改性，并用凯氏定氮法测淀粉中阳离子取代度。

（2）阳离子芋头淀粉接枝丙烯酰胺

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

1.采用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵作为阳离子醚化剂对芋头淀粉进行离子化改性，并使用正交试验对阳离子化改性的工艺条件进行优化

2.将阳离子化芋头淀粉的葡萄糖残基的羟基接枝上具有絮凝效果的单体丙烯酰胺，并用正交试验对工艺条件进行优化

4. 参考文献

[1]严文瑶,钱岑,阳离子型改性絮凝剂的制备及在废水处理中的应用[j].江苏石油化工学院学报,2001,13(4):7-101

[2]陈元彩,天然有机高分子絮凝剂研究与应用[j].工业水处理,1999,19(4):11-131

[3]甘光奉,我国改性淀粉絮凝剂的开发与应用[j].工业水处理,1996,16(6):1-21

5. 计划与进度安排

2、2022-03-12～2022-04-10 原材料处理，完成实验准备工作。配置各实验所需的各类试剂。(现配先用的试剂除外)完成芋头淀粉的阳离子化改性，正交试验优化工艺条件。再进行阳离子化芋头淀粉接枝丙烯酰胺，正交试验优化工艺条件

3、2022-04-11～2022-05-06 然后进行纳米改性淀粉（淀粉的淀粉酶改性），制备纳米淀粉絮凝剂

4、2022-05-07～2022-05-19 淀粉絮凝剂与其他类型絮凝剂的复配，确定复配比以及工艺条件优化，还有分析改性淀粉的表征。