紫外光引发制备阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂机理及相关技术研究

加强水污染控制，保障水质安全，是政府和公众关注的热点。絮凝剂是混凝水污染控制法的关键。阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）是一种重要的有机高分子絮凝剂。现行方法制备的CPAM存在的一些不足。如：稳定性差、残留单体浓度高、溶解性差等。在有机高分子聚合研究中，光引发聚合是一种新兴方法，光引发聚合反应所需活化能低，室温下就能快速引发，高效节能。因仅用微量光引发剂，比传统热引发聚合更易控制，易获纯度高、溶解性好、性能稳定的聚合物。光引发聚合CPAM在国内外鲜有研究，尤其是光引发聚合机理。因此本项目研究紫外光聚合CPAM；研究紫外光引发聚合CPAM的机理，探索紫外光、自由基、单体之间的内在关系与作用本质；理论上的突破将对一系列应用产生深刻而有益的影响；有利于获得制备高性能、高纯度、溶解性好、分子量可控的CPAM新方法。本项目研究，既涉及学科前沿，易获新发现；也结合国家环保战略需求，具有潜在的广阔应用前景。

加强水污染控制，保障水质安全，是政府和公众关注的热点。絮凝剂是混凝水污染控制法的关键。阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）是一种重要的有机高分子絮凝剂。现行方法制备的CPAM存在一些不足。如：稳定性差、残留单体浓度高、溶解性差等。在有机高分子聚合研究中，光引发聚合是一种新兴方法，光引发聚合反应所需活化能低，室温下就能快速引发，高效节能。因仅用微量光引发剂，比传统热引发更易控制，易获纯度高、溶解性好、性能稳定的聚合物。因此，研究紫外光聚合CPAM；研究紫外光引发聚合CPAM的机理；探索紫外光、自由基、单体之间的内在关系；将对一系列应用产生有益的影响；有利于获得制备高性能、高纯度CPAM的新方法。项目研究，既涉及学科前沿，可获新发现；也结合国家环保战略需求，具有潜在的应用前景。. 项目完成了预定的试验研究和相关理论分析。研究了光引发聚合高性能CPAM的新体系，研究和探索了紫外光引发聚合CPAM体系的机理，研究了紫外光引发聚合CPAM的相关新技术，进行了高性能CPAM的应用对比试验。研究工作取得了一些有意义的成果，超额完成了预定研究任务。在项目资助下，已有一些研究论文在国内外高水平学术期刊发表，在学术期刊上共发表了标注有国家自然科学基金项目编号的研究论文38篇(其中: 国外英文SCI期刊26篇，国内SCI期刊2篇，国外英文EI核心库期刊2篇，国内EI核心库期刊2篇，国内CSCD核心期刊6篇) ，另有一些论文正审稿中。在此期间获授权发明专利7项，另已申请发明专利1项。研究期间资助或部分资助了6位博士研究生完成博士学位论文，13位硕士生完成硕士学位论文（包括两位留学生），有成效地开展了国内外学术交流与合作。部分支撑了三项省部级科技二等奖，包括：重庆市2013年度技术发明2等奖1项(项目负责人排名第1），国家教育部2014年度自然科学奖二等奖1项(项目负责人排名第1)。为了推动和引导学科和行业进步，项目组在基金的支持下开展了一些水处理剂等的标准化工作。项目负责人作为起草人之一，起草并获批中华人民共和国国家标准3项和中华人民共和国行业标准1项，为行业和学科发展做了一些基础性的有益工作，推动和引导了学科和行业的进步。在项目研究期间，项目负责人指导的研究生、大学生也获得了一些国内极有影响的奖项，如全国大学生“挑战杯”特等奖，大学生“小平科技创新团队”,“中国青少年科技创新奖励基金”。