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    淀粉应用于万博manbetx官网研究和开发

    发布时间:2018-12-17 11:17:27 浏览量:187



    淀粉是绿色天然可再生资源,是用之不竭的“绿色有机原料”。淀粉来源广,产量大,且价格便宜;生物降解性好,对环境无毒害。淀粉及其衍生物最早应用于造纸、纺织、食品等行业,是一种重要的可再生和可生物降解的天然资源。随着环保形势的日益严峻,其应用于万博manbetx官网的研究和开发受到越来越多的关注,是该领域学术界和企业界最为关注的热点之一。淀粉虽有一定的水溶性,但作为万博manbetx官网无法提供离子特性,需对其进行改性。淀粉改性的方法有物理法、化学法等,主要是通过对淀粉分子链上的游离羟基进行氧化、羧基化、酯化,接枝其它官能团以及醚化。改性后制备的淀粉万博manbetx官网具有高效、易降解、无二次污染的优点,是环境友好型万博manbetx官网,可用于水处理行业,是一极具发展前景的高分子万博manbetx官网。长沙万博manbetx官网供应商下面为大家进行详细的讲解!

    氧化改性

    淀粉与氧化剂作用得到氧化改性淀粉,氧化改性后,淀粉糖苷键断裂分子量变小。其羟基氧化为具有更强水溶和吸附性能的醛基或羧基,能吸附水溶液中的重金属离子。其氧化程度受体系的pH、温度、氧化剂的浓度、淀粉的分子结构等因素的影响,常用的氧化剂有次氯酸钠、高锰酸钾、双氧水、高碘酸盐等。

    使用次氯酸钠/盐酸羟胺/溴化钠氧化改性淀粉,得到了羧基含量高的氧化淀粉,研究了氧化淀粉对金属离子的络合能力,发现淀粉氧化物对金属离子的络合量较高。利用双氧水对淀粉进行氧化,研究了氧化淀粉对电镀工业六价铬的吸附,指出氧化淀粉在处理电镀废水中具有一定优势。先将玉米淀粉与环氧氯丙烷交联,再于铜催化剂上用过氧化氢氧化后用于絮凝除钙,去除率大于93%研究表明,淀粉氧化改性后具有较强的水溶性和络合能力,能与重金属离子鳌合。

    羧基化改性

    羧基化改性淀粉是由淀粉和羧甲基化试剂在酸性条件下反应制得。羧甲基淀粉具有离子交换、鳌合、絮凝等功能,可用于造纸、电镀和氧化铝生产等行业的废水处理过程中。使用希夫碱,先用氧化剂将纤维素羟基氧化为醛基,再用NaOH-尿素溶液促进纤维素二醛转化为二羧基,绿色合成无害化二羧基纤维素万博manbetx官网,在较宽pH范围内4~10表现出较好的絮凝效果。与淀粉氧化改性相比,羧基化改性后淀粉分子量不变,有利于絮凝效果的提高。

    酯化改性

    酯化改性淀粉是近年来发展较快的一类新型可降解高分子材料,其支链含有可降解的酯基,具有良好的生物相容性和生物可降解性,是淀粉万博manbetx官网研究的主要方向之一。

    常规酯化反应

    利用淀粉羟基的活性,可进行酯化改性,得到不同结构的酯化物,通过调整淀粉的取代度可控制其水溶性。例如,淀粉与二硫化碳在碱性条件下反应制得淀粉黄原酸酯,能有效除去水中的锌、铬、镍、铜等多种金属离子。用磷酸二氢钠及混合磷酸盐为酯化剂,制备磷酸酯淀粉,将其与聚胺复配使用,用于脱墨废水的处理,pH=7时的最佳投药量为12mg/L

    用磷酸钠对玉米淀粉进行磷酸酯化,制得了取代度为0.0017~0.1的系列万博manbetx官网,将其用于生活污水的处理。研究发现,当取代度为0.024、投药量为3~4mg/L时,絮凝效果较聚丙烯酰胺等有机高分子万博manbetx官网好,具有成本低、市场竞争力强等特点。

    2,4-双(二甲氨基)-6-1,3,5)三嗪对淀粉进行酯化改性,制得对pH敏感的万博manbetx官网。当pH=2时,废水的脱色率可达97%,利用溶液pH变化对万博manbetx官网进行再生,当pH=8时再生率可达80%。五次循环使用后,废水的脱色率仍在94%以上,被认为是高效脱色剂。

    离子液体催化酯化反应

    离子液体作为环境友好型溶剂和催化剂,具有反应速率快、转化率高、选择性高、催化剂可重复使用等优点。研究发现淀粉在含氯离子液体中的溶解度较大,含氯离子液体是理想的反应溶剂和催化剂。

    淀粉在均相下进行酯化反应,取代度可高达0.64以上。以1-N-烷基-3-甲基咪唑氯化物作为催化剂和反应溶剂,将高直链淀粉与不同酸酐进行酯化反应。结果表明,离子液体用量是影响改性淀粉的结构和取代度的主要因素。由于成本原因,离子液体作为淀粉反应溶剂和催化剂多用于造纸、制药、塑料等相关行业中,以提高抗水性能和热塑性能。相信随着技术的进步,离子液体用于催化淀粉改性制备万博manbetx官网的研究将会取得更大进展和应用。


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