新型木质素季铵盐絮凝剂的合成与絮凝性能

以碱木质素和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,通过接枝共聚反应制备了新型阳离子木质素季铵盐絮凝剂(QL),并确定了最佳合成工艺条件,同时采用红外光谱对产物结构进行了表征。实验结果表明,QL对4种模拟染料废水的脱色率均达92%以上。通过比较QL与阴离子型木质素的絮凝效果以及对絮体微观形貌的表征,初步探讨了QL的絮凝机理。

以二甲基--正丁基--磺化木质素基氯化铵为模板剂制备多孔钛材料

以碱木质素为原料合成二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵两性表面活性剂,并以其为模板剂采用溶胶-凝胶法制备多孔钛材料。结果表明:二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵含氮量为1.360%,含硫量1.860%;红外光谱和1HNMR证实产物中存在磺化和季胺的化学结构。溴酚蓝和亚甲基蓝实验表明二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵具有两性化合物结构,溶于碱性、中性和稀酸溶液。随着模板剂与钛酸正丁酯的质量比增加,多孔钛材料的比表面积加大;继续增加模板剂的量,多孔钛材料的比表面积下降。多孔钛材料孔径分布范围较宽,为晶态,主要以锐钛矿形式存在。煅烧后的多孔材钛料中有TiO2特征吸收峰,也有少量残留的木质素。当二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵与钛酸正丁酯的质量比为0.65∶1、煅烧温度为450℃时,可得到最大比表面积、锐钛矿晶态的多孔钛材料。

二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵的合成及性能研究

以麦草碱木质素为原料通过Mannich和磺化反应合成了二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵(DBSLAC)两性表面活性剂,表征了其结构,考察其在不同pH值溶液中溶解性,并以铜离子为模拟废水考察了其吸附性能,以酸性黑(ATT)和亚甲基蓝为模拟染料废水考察了其絮凝性能。结果表明:傅里叶红外光谱(FT-IR)证明产物中含有季铵根和磺酸根的化学结构,DBSLAC含氮量2.34%。DBSLAC两性表面活性剂对Cu2+的吸附平衡符合Freundlich等温方程,并且在20 mL Cu2+溶液的初始质量浓度为100 mg/L,投加量0.002 g、pH值5.5和吸附时间2 h的条件下对Cu2+的吸附效果最佳,吸附量达262.34 mg/g;在20 mL染料溶液中,对酸性黑ATT(阴离子染料)的絮凝效果在投加量0.03 g、pH值2和染料质量浓度为0.1 g/L时最佳,最大脱色率75.41%;对亚甲基蓝(阳离子染料)的絮凝效果在投加量0.3 g、pH值9和染料质量浓度为0.1 g/L时最佳,最大脱色率97.87%,结果表明DBSLAC可用作重金属离子吸附剂和染料絮凝剂。

木质素阳离子化合成研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,从阳离子醚化剂的利用率和碱木质素的接枝率两方面对碱木质素阳离子化改性的合成工艺进行探讨,在木质素用量5g,反应时间5h,碱的用量n(NaOH):n(CTA)=1.5:1,醚化剂用量3mol/kg的条件下,原料的接枝率达到了0.31gGTA/1.0g木质素,阳离子化试剂的利用率为51.5%。傅里叶红外光谱表明结构正确。