阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的分散聚合合成、表征和应用的开题报告.docx

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的分散聚合合成、表征和应用的开题报告 一、研究背景和意义 水体中悬浮颗粒物、浑浊物质和有机物是造成水质污染的主要原因之一。为了解决水质污染问题，传统的处理方法是采用化学絮凝或物理絮凝技术，在水中添加絮凝剂，使悬浮颗粒聚集形成较大的絮体，然后通过沉淀、过滤或浮选等方法将水中的污染物去除。目前，广泛使用的絮凝剂包括铝盐、铁盐和有机高分子等，但存在一些问题，如制备成本高、投加量大、残留物扰动等。 阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)是一种常用的絮凝剂，其优点为投加量小、效果好、残留物质较少，具有良好的应用前景。当前，阳离子型聚丙烯酰胺的制备方法主要有物理混合法、化学接枝法、原位聚合法等，但存在一些问题，如不能调节聚合度和反应时间，制备工艺不稳定等。 因此，本研究旨在通过通过分散聚合的方法合成出阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂，并探索其在水质处理中的应用。 二、研究内容和方法 本研究的主要内容包括： 1. 分散聚合合成阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂，考察影响聚合反应的主要因素，如反应温度、pH值、共聚单体的类型和比例等。 2. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱（NMR）等技术对聚合物进行结构表征。 3. 通过扫描电子显微镜(SEM)观察聚合物形貌，并测定粒径分布。 4. 通过浊度法评价聚合物的絮凝效果，探究最佳投加量及pH值等条件。 5. 探究阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂对水中COD、悬浮颗粒物和藻类的去除效果。 本研究将主要采用常规的实验方法，如制备阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的方法包括溶液聚合法、溶液包覆聚合法、悬浮聚合法等，利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱（NMR）等技术对合成聚合物进行结构表征，使用扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌，并通过浊度法评价聚合物的絮凝效果。同时，采用全自动分光光度计测定水中COD、悬浮颗粒物和藻类的去除效果。 三、预期成果和意义 本研究的预期成果包括： 1. 成功合成出分散聚合制备的阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂，并对其结构和性质进行详细表征。 2. 确定最佳絮凝条件，并探究阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂对水中COD、悬浮颗粒物和藻类的去除效果。 3. 探讨阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂在水质处理中的应用前景及其可能的环境效应。 本研究对于完善水体污染治理技术，提高水质检测、治理和评估水平具有重要意义。