1. 研究目的与意义
水体重金属离子污染是指含有重金属离子的污染物进入水体对水体造成的污染。矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中产生的重金属废水(含有铬、镉、铜、汞、镍、锌等重金属离子)是对水体污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。废水中的重金属是各种常用水处理方法不能分解破坏的,而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理化学状态。因此,重金属废水应当在产生地点就地处理,不同其他废水混合。如果用含有重金属离子的污泥和废水作为肥料和灌溉农田,会使土壤受污染,造成农作物中及进入水体后造成水生生物中重金属离子的富集,通过食物链对人体产生严重危害。
目前对黄原酸酯的研究都是在对重金属离子的去除方面,基于黄原酸酯为阴离子絮凝剂,故利用其处理阳离子印染废水,旨在获得最佳絮凝效果。本研究以芭蕉芋淀粉为原料,芭蕉芋在云南、贵州等地被广泛种植,且栽种条件简单、易管理,块茎淀粉含量高,即成本低且生物学产量高,是一种良好的淀粉资源。并且目前对芭蕉芋淀粉的研究还不算多,故对芭蕉芋淀粉先交联后进行黄原酸化合成不溶性芭蕉芋淀粉黄原酸酯,研究其对重金属离子的去除效果,并进行静态吸附研究。
2. 研究内容和预期目标
1、利用铜标准品,配制不同浓度梯度标准液,利用原子吸收分光光度计进行铜离子含量测定,绘制铜离子标准曲线2、铜离子去除率的测定: 先配制铜离子储备液,将铜离子储备液稀释至不同浓度梯度,调节pH,加入一定量的不溶性芭蕉芋淀粉黄原酸酯,经离心取一定体积上清液用原子吸收分光光度计测定处理后溶液中残余的浓度, 用差减法计算铜离子去除率3、 研究环氧氯丙烷用量对IKX制备的影响4、 研究氢氧化钠用量对IKX制备的影响5、研究二硫化碳用量对IKX制备的影响6、 研究温度对铜离子对IKX制备的影响7、研究反应时间对IKX制备的影响8、选择影响较大的因素,进行响应面优化实验,获得IKX合成的最佳工艺;
3. 研究的方法与步骤
以芭蕉芋淀粉为原料,环氧氯丙烷为交联剂,先交联后进行黄原酸化,获得ikx。以模拟铜离子废水为例,设置不同合成ikx的梯度,以铜离子去除率为指标,去除率用原子吸收分光光度计进行测定,从而获得最佳合成工艺。芭蕉芋淀粉黄原酸酯的制备
1. 先合成一定交联度的交联淀粉,对其进行黄原酸化,获得ikx。铜离子去除率的测定
2. 先配制铜离子储备液,将铜离子储备液稀释至一定浓度,加入naoh溶液调节ph,加入一定量的芭蕉芋淀粉黄原酸酯,经搅拌静置,取一定体积上层清液用原子吸收分光光度计测定处理后溶液中残余的浓度, 用差减法计算铜离子去除率。
4. 参考文献
[1] 严鹤峰, 李琛. 不溶性淀粉黄原酸酯处理cr(Ⅵ)废水的研究[j]. 电镀与精饰,2013, 35(5):43-46.
[2] 常青. 絮凝学研究的新领域——且有重金属捕集功能的高分子絮凝剂[j]. 环境科学学报,2015, 35(1):1-11.
[3] 叶为标, 高群玉, 刘壵,等. 淀粉黄原酸酯研制及其在水处理中应用[j]. 粮食与油脂, 2008(2):13-15.
5. 计划与进度安排
2022-2022-1学期第17-20周-2022-2022-2学期第1-2周(2022.11.25-2022.03.16)根据相关文献,以芭蕉芋淀粉为原料,制备不溶性芭蕉芋淀粉黄原酸酯(IKX); 第2-3周(2022.03.17-2022.03.24)铜离子测定方法的确定;测定铜离子去除率; 第3-8周(2022.03.25-2022.04.25)研究环氧氯丙烷、氢氧化钠、二硫化碳用量、温度、反应时间对IKX制备的影响; 第8-10周(2022.04.26-2022.05.10)进行响应面优化实验,获得IKX合成的最佳工艺; 第11-15周(2022.05.11-2022.06.15)处理数据,撰写论文,完成翻译,准备答辩。
