基本信息
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 米糠中含有大量纖維素、糖類、蛋白質和脂類，通過預處理使米糠中大部分羥基、氨基等基團得到活化，通過對活化基團的接枝、交聯(lián)、共聚形成高吸水樹脂。
科學性、先進性及獨特之處
- 經過預處理的米糠中含有大量的羥基、氨基等親水基，通過接枝、交聯(lián)使其生成三維網(wǎng)狀結構，充分利用網(wǎng)絡內部的親水基團的親水性使其充分與水結合，由于交聯(lián)劑的原因使得到的高分子只溶脹不溶解。 由米糠制備的吸水樹脂含有大量的非離子型親水基，因此具有高耐鹽性。 通過調節(jié)米糠與接枝單體的比例可以控制其在自然界的分解速度，而且分解后釋放出氮、磷、鉀等元素，供植物吸收利用且對環(huán)境無影響。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 可以對不同的環(huán)境有針對性的選擇各組分不同比例使其具有不同的性質。例如在保水性差的砂性土壤中使用時，該樹脂在為農作物提供水分的同時，還可以把該吸水樹脂分解時間控制在3到6個月內，分解后釋放出供農作物生長的氮、磷、鉀等元素，且不影響土壤的性質。在沙漠改造時可將分解速度控制在十年以上，甚至幾十年。這種利用米糠制備吸水樹脂的方法不僅增加了米糠的附加值而且對環(huán)境無污染，而且?guī)砹司薮蟮慕洕б婧铜h(huán)保效益。
學術論文摘要
- 本文以米糠為原料，經過堿液預處理，使其中的纖維素和蛋白質得到活化，以N, N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，過硫酸銨為引發(fā)劑，與丙烯酸接枝共聚制備了吸水樹脂。討論了原料單體配比、交聯(lián)劑用量等因素對吸水樹脂性能的影響，最終合成了一系列具有不同吸水量、吸水速率、保水性、分解速度的吸水樹脂。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- [1]Jeannine E. Elliott, Mara Macdonald, Jun Nie, etal. Structure and swelling of poly( acrylic acid) hydrogels: effect of pH, ionic strength, and dilution on the crosslinked polymer structure[J]. Polymer 2004, 45 (5): 1503-1510 [2]Dukjoon Kim, Kinam Park. Swelling and mechanical properties of superporous hydrogels of poly (acrylamide - co - acrylic acid) /polyethylenimine interpenetrating polymer networks[J]. Polymer 2004, 45 (1):189 - 196 [3]馮薇，葛艷蕊，張林雅，張炳燭，王春芳. 高吸水性樹脂的合成、性能及應用[J]. 河北工業(yè)科技，2006(6)：364-366 [4]Song H, Zhang S, Ma X, WangD, Yang J. Synthesis and application of starch - graft - poly (AM - co - AMPS) by using a complex initiation system of CS - APS [ J ]. Carbohyd Polym 2007, 69 (1):189–195 [5]Emileh A, Vasheghani - Farahani E, ImaniM. Swelling behavior, mechanical properties and network parameters of pH -and temperature - sensitive hydrogels of poly( (2 – dimethyl- amino) ethylmethacrylate - co - butylmethacrylate) [J]. Eur Polym J 2007, 43 (5) :1986-1995
同類課題研究水平概述
- 雖然當前國內外吸水類高分子課題研究比較多，主要集中在吸水量和耐鹽性上，但是對此類樹脂的分解研究較少。 現(xiàn)在研究的主要是淀粉類、纖維素類、合成高分子類以及吸水蛋白類，而綜合利用其幾類優(yōu)點的文獻還未見報道。 目前隨著不可再生資源的減少，人們開始利用天然高分子制備吸水樹脂。中科院、山東大學等國內科研機構開始利用秸稈制備吸水樹脂。方法是將秸稈加入到堿液中使其充分水解，水解后只剩下粗纖維，通過對粗纖維的接枝共聚來制備吸水樹脂。其方法最大的缺點是：秸稈中的半纖維、膳食纖維以及蛋白類等親水性物質都溶于堿液，得不到利用。本論文通過部分水解起到活化作用，在水解后的堿液中加入乙醇使溶解的半纖維、膳食纖維以及蛋白類物質析出，與粗纖維一起進行接枝共聚，提高了生物質的利用度，減少了污染。 國外近年來主要通過提取天然植物中的多糖來制取吸水類物質，該類吸水樹脂吸水量大，但是易被微生物分解，從而縮短了其保水時間。
