淀粉是植物光合作用的產(chǎn)物,也是我國主要的可再生資源。可以作為食物直接食用,也可經(jīng)過一系列的物理化學(xué)或酶解等處理,使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而改變淀粉的理化性質(zhì),生成具有新性質(zhì)的變性淀粉。相比普通淀粉而言,變性淀粉可以涉及到紡織,醫(yī)藥,食品、建材等多項領(lǐng)域。在工業(yè)污水處理中吸附劑往往是不可或缺的。天然原料吸附劑使用安全環(huán)保,但性能不穩(wěn)定,不利于儲存。通過對天然原料進行理化改性,使改性產(chǎn)品既能具有改性前的天然性能,又解決了其不足,用變性淀粉生產(chǎn)新型吸附劑就是其中的一種。
目前市場上使用變性淀粉作為水處理吸附劑原料的成型產(chǎn)品還相對較少,變性淀粉吸附劑用于規(guī)模化生產(chǎn)和實際應(yīng)用的研究技術(shù)尚未成熟。
變性淀粉在吸附劑中應(yīng)用較多的是化學(xué)方法修飾淀粉,通過化學(xué)方法可以得到酸變性淀粉、交聯(lián)變性淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉和接枝淀粉。除化學(xué)變性淀粉外,變性淀粉按處理方法分類。物理變性淀粉:通過對淀粉進行輻射、擠壓和超聲波以及預(yù)糊化、微細等物理方法處理得到的淀粉;酶處理變性淀粉:利用液化酶和脫支酶處理淀粉,使其發(fā)生異構(gòu)或分解,得到環(huán)狀糊精等;復(fù)合變性淀粉:利用多種方法進行處理,得到具有多種優(yōu)良特性的變性淀粉,常見的有氧化交聯(lián)淀粉等。
變性淀粉吸附劑吸附重金屬離子:
吸附重金屬離子吸附劑是由載體顆粒、改性吸附材料組成的固體吸附劑。在處理重金屬的這類吸附劑中,吸附材料是核心部件,圍繞吸附材料展開的研究通常為增大吸附強度,保持吸附材料穩(wěn)定性和重復(fù)使用性,以及采用綠色無毒材料合成目標(biāo)吸附劑。國外在這方面研究較早,研究人員通過同時形成磁性氧化鐵納米顆粒(MION)和丙烯酰胺超吸收劑的原位自由基溶液聚合合成新型磁性納米復(fù)合材料超吸收劑(MNS),所述超吸收劑在氧化石墨烯(GO)納米片的存在下接枝到淀粉主鏈上,可以用于有效去除水溶液中的汞離子。 MNS制備方法利用了淀粉具備的生物相容性,生物降解性,而且大量酰胺官能團接枝(丙烯酰胺)增強了選擇性,更直接有效的對目標(biāo)重金屬離子進行吸附。
變性淀粉形狀可以依據(jù)具體實際情況進行外部形狀設(shè)計,可以制備成薄膜狀、多孔球狀、絮凝類的條形狀等。采用反相微乳液法,以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑作用可溶性淀粉,合成中性淀粉微球(NSMs)。通過用氯乙酸作為陰離子醚化劑的二次聚合,NSM制備生成具有良好球形度和良好分散性的陰離子淀粉微球(ASM),而且Cu2+,Pb2+可以自發(fā)的吸附ASMs上。相比其他種類吸附劑,在同等條件下使用相同劑量的吸附劑,陰離子淀粉微球的化學(xué)配位鍵與物理多孔結(jié)構(gòu)共同作用,實現(xiàn)了對重金屬的有效吸附,且不易解離,使得吸附效果優(yōu)于其他普通吸附劑。
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