有机-无机杂化高分子絮凝剂PAC-PDMDAAC的合成与表征

以过硫酸铵为引发剂,以乙二胺四乙酸四钠(Na4EDTA)为助剂合成了新型有机-无机杂化高分子絮凝剂聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PAC-PDMDAAC).实验考查了DMDAAC单体质量分数、引发剂用量、反应温度以及反应时间对杂化絮凝剂合成的影响.结果表明杂化高分子絮凝剂的最佳合成条件为单体质量分数30%,引发剂质量分数0.7%,反应温度60℃,反应时间5 h.傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)以及扫描电镜(SEM)测试结果表明,杂化聚合物PDMDAAC链端有—SO42-离子存在,其与带正电荷的羟基铝粒子以离子键形式键合.扫描电镜结果显示杂化絮凝剂具有更大的比表面积,易于发挥吸附架桥作用.采用Al-Ferron逐时络合比色法研究絮凝剂中Al形态,结果表明杂化絮凝剂中Alc部分,即不与Ferron发生络合反应的高聚物明显增多.由PAC、复配型PAC-PDMDAAC和杂化型PAC-PDMDAAC絮凝剂分别处理腐植酸-高岭土模拟水样和长江水,结果表明杂化型絮凝剂在浊度和UV254的去除率上优于其它二者.     

新型杂化絮凝剂PAC-PDMDAAC对染料废水的脱色光谱分析

用新型杂化絮凝剂聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PAC-PDMDAAC)处理分散紫和活性艳红两种染料废水。杂化絮凝剂投药量为400和450 mg·L-1时,分散紫和活性艳红的脱色率分别达到99%和86.8%,优于聚合氯化铝(PAC)和复配型PAC-PDMDAAC。杂化絮凝剂处理分散紫的最佳pH为7～12,而处理活性艳红的最佳pH为7～9。分别对两种染料及其杂化絮体进行傅里叶红外光谱扫描,结果表明杂化絮凝剂与两种染料分子的某些基团有络合作用,杂化絮体中羟基峰增大且宽化,杂化絮凝剂对染料废水的脱色以吸附电中和为主。对染料原水以及混凝后上清液进行紫外连续扫描,两种上清液的吸光度都大大降低,同时吸收曲线波峰偏移,进一步说明电中和与吸附架桥的协同作用是脱色的主要机理。同时,杂化絮凝剂对分散紫的脱色是通过破坏醚键以及与—NH₂反应,而对活性艳红的脱色则是通过对—SO₃的置换以及对Cl-的取代。为该新型无机-有机高分子杂化絮凝剂混凝脱色效能及脱色机理研究提供新方法,具有实际意义和应用价值。