一种淀粉絮凝剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于絮凝技术领域，涉及一种淀粉絮凝剂及其制备方法和应用。

背景技术：

淀粉是一种非常基础的工业加工应用原料，其应用不仅在食品而且在医药、饲料、纺织、化工等行业。现在很多淀粉厂排出的废水内淀粉很高，而淀粉废水是食品工业中污染最严重的废水之一，排放之后影响环境，浪费资源，在淀粉加工过程中如果处理不当会产生高浓度酸性有机物，其含量随生产量的波动而改变，其cod值通常在2000-10000mg/l，因此认真对待处理这些废水非常重要。调查研究，废水中的溶解性淀粉容易腐败发酵，使水质的颜色发黑气味发臭，废水排到大小的江河里会消耗水中的溶解氧，导致藻类及水生植物繁殖，废水量大时会导致河流严重缺氧，水体中的物质厌氧腐败，散发恶臭的难闻气味，鱼类、虾类、贝类等动物可能会因此而缺氧甚至窒息死亡。且此类废水富含钾素、氮素、有机质等大量营养物质，国家环保总局在国家环境科技发展“十五”计划纲要指出，继续把淀粉工业的废水污染控制技术作为重要内容进行研究，而如何将其回收利用，实现环境效益和社会效益的有效结合，具有重要意义。

国内外目前常用的处理方法总体上可分为生化法和化学絮凝沉法，它们各有利弊。生物法是利用微生物的新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解，而好氧生物法需要充氧，动力消耗大，无能量回收，微生物所需营养多和污泥量大等适合处理低浓度的有机废水，而淀粉废水的cod一般较大，所以在淀粉废水的处理中单独应用的较少。而絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法应用广泛。其水处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能，所以絮凝剂是絮凝法水处理技术的关键。絮凝剂可分为无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂、天然高分子絮凝剂和复合型絮凝剂，追求高效、廉价、环保是絮凝剂研制者们的目标。

阴离子聚丙烯酰胺是常用的高分子絮凝剂，在污水处理、化工、石油酒精厂的流失及酒糟的回收等领域被广泛应用。其特点是絮凝性，粘合性。因此也是最受人们关注的，其重要性是生产成本远低于阳离子高分子絮凝剂和两性高分子絮凝剂。用作淀粉厂及酒精厂的流失淀粉及酒糟的回收。

通过上述对中国水资源和水污染的现状描述，以及聚丙烯酰胺的合成以及改性和应用方面的陈述，阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的应用在水处理技术中发挥着重要作用。接枝聚丙烯酰胺可以作为一种亲水性聚合物，当前已应用于有机工业，生物医学、水的净化处理、食品工业、重金属回收、悬浮物的絮沉。此聚合物具有多种功能官能团，如羧基、氨基、羟基或磺酸基等。利用胺甲基化反应(mannich反应)即羟甲基反应和接枝反应在阴离子聚丙烯酰胺主链上引入含氨基的基团，当引入的基团为氨基或者其他基团时，就可以提升物质本身的功能性，拓展改性物质的在其他方面的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术和成本问题，提供一种淀粉絮凝剂及其制备方法和应用，本发明以阴离子聚丙烯酰胺为母体，与配体鸟嘌呤进行反应，能够获得具有较高功能基转化率的改性聚丙烯酰胺，所得改性聚丙烯酰胺对淀粉具有良好的絮凝性能，且对碱性品红有较好的吸附效果。

为解决上述技术难题，本发明采用以下技术方案：

一种淀粉絮凝剂，包含如式(ⅰ)所示的重复单元：

所述淀粉絮凝剂的特性粘度为850～910mg/ml。

所述淀粉絮凝剂的结构中，母体聚丙烯酰胺是能吸附微粒官能团的线性高分子化合物，能将微粒吸附在一起形成团状物聚丙烯酰胺长碳链，在微粒之间起着架桥作用。以聚丙烯酰胺为高分子骨架通过与试剂发生反应连接功能基团，从而制备可分离富集的功能材料。配体鸟嘌呤中具有多个功能基团，能提供孤对电子，用甲醛使配体鸟嘌呤与支链上的酰胺基发生胺化接枝反应，生成多胺型阴离子有机高分子的絮凝剂。

所述淀粉絮凝剂的制备方法，包括：以具有如(ⅱ)所示重复单元的阴离子聚丙烯酰胺为母体，与甲醛发生羟甲基反应，再与结构如(ⅲ)所示的配体发生接枝反应，得到所述淀粉絮凝剂；

所述制备方法具体包括：

(1)将阴离子聚丙烯酰胺溶于水中，加入甲醛水溶液进行羟甲基反应，得混合物；

(2)在步骤(1)得到的混合物中加入所述配体进行接枝反应，得聚合物；

(3)将步骤(2)得到的聚合物浸泡在溶剂中，经水洗涤后，冷冻干燥得所述淀粉絮凝剂。

优选地，步骤(1)中，将阴离子聚丙烯酰胺溶于水中，所得阴离子聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.5～5％。

优选地，步骤(1)中，所述甲醛水溶液的质量分数为20～50％。

优选地，步骤(1)中，所述阴离子聚丙烯酰胺与甲醛水溶液的投加比例为1g：0.1～8ml，在该比例范围内，甲醛的利用率随甲醛投加比例的增加先增加后减小，由于阴离子聚丙烯酰胺与甲醛反应生成羟甲基聚丙烯酰胺中间体，再与配体进行接枝反应，若甲醛含量过高，易发生交联，会降低产品的稳定性；进一步优选，所述阴离子聚丙烯酰胺与甲醛水溶液的投加比例为1g：2～8ml；最优地，所述阴离子聚丙烯酰胺与甲醛水溶液的投加比例为1g：3ml，此时甲醛的利用率最高，达到87.6％。

优选地，步骤(1)中，所述羟甲基反应的温度为25～35℃。

优选地，步骤(1)中，所述羟甲基反应的时间为2～5h。

优选地，步骤(2)中，所述配体与步骤(1)中阴离子聚丙烯酰胺的投加比例为1g：3～8mmol，随着配体投加比例的增加，所得淀粉絮凝剂的分子量先增加，然后增加趋势趋于平缓。由于随着反应时间的增加，聚合接枝反应不断进行，聚合物的分子链不断的加长，使聚合物的分子量不断的增加，而当反应进行到一定时间时，由于主链上可接枝的分子链数量有限，总分子量停止增加。

优选地，步骤(2)中，所述接枝反应的温度为50～100℃，制备的淀粉絮凝剂的分子量是随温度的升高而增大，最后趋于平衡；由于接枝反应温度的升高可以提高溶液中的配体向母体(阴离子聚丙烯酰胺)主链上的反应活性位点扩散的速率，并且增大了活性位点配体的浓度，促进聚合反应的进行。

进一步优选，所述接枝反应的温度为70～100℃。在该温度范围内，所得淀粉絮凝剂的分子量最大。

优选地，步骤(2)中，所述接枝反应的ph为6～8，所得淀粉絮凝剂的分子量随着ph的升高先增大后减小；进一步优选，所述接枝反应的ph为7.5，该ph下，反应环境的游离的氢离子和氢氧根离子相互作用没有干扰聚合反应。

优选地，步骤(2)中，所述接枝反应的时间为8～15h。

优选地，步骤(3)中，所述溶剂为质量分数为20～50％的甲醛水溶液。

优选地，步骤(3)中，所述冷冻干燥的温度为-60～-40℃。

本发明还提供了一种所述淀粉絮凝剂在处理淀粉废水中的应用。

本发明还提供了一种所述淀粉絮凝剂在吸附碱性品红中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)原料来源广泛，价格低廉；

(2)本发明制备方法简单，操作方便，产率高；

(3)将阴离子聚丙烯酰胺进行改性，使其具有机械强度高，热稳定性好；

(4)反应溶剂以及反应物均绿色无毒，节约成本，保护环境，减少了二次污染；

(5)本发明提供的淀粉絮凝剂是可分离富集的功能材料，含有较多的氮原子和功能基团，对淀粉有较好的絮凝性，对碱性品红有较好的吸附性能；

(6)本发明提供的淀粉絮凝剂的反应路线简单，合成方法操作方便，只需要母体与甲醛反应生成羟甲基化聚丙烯酰胺中间体后然后与配体发生接枝反应两步即可，条件容易达到，无需大型仪器设备，所以容易实现批量生产及自动化控制，具有良好的应用前景；

(7)本发明淀粉絮凝剂可用于废水的处理，既减轻了后续处理的压力，有实现了资源化回收利用，可回收淀粉生产废水中的有机物质资源，降低淀粉废水的处理成本，是一种安全、环境友好型的淀粉生产废水处理方法。

附图说明

图1为实施例1制备的淀粉絮凝剂的红外谱图；

图2为为apam和实施例1制备的guap的热失重曲线；

图3为apam和实施例1制备的guap的热失重速率分析图；

图4为apam和实施例1制备的guap的扫描电镜图，其中，(a)为apam的扫描电镜图，(b)为guap的扫描电镜图；

图5为体系ph对碱性品红去除率的影响结果图；

图6为吸附温度对碱性品红去除率的影响结果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描绘本发明，但本发明的内容并不限于此。

本发明中，测定聚合物粘度的方法如下：

准确称取0.1g淀粉絮凝剂放入盛有50ml去离子水的烧杯中，在磁力搅拌器上加热搅拌数分钟，之后关掉加热开关，然后取下烧杯，冷却至室温，再将溶液转移至100ml干净干燥的容量瓶中，加入一定量的去离子水进行定容，备用。

实验的测量方法和具体测量操作依据国家标准gb12005.1-89“聚丙烯酰胺特性粘度测定方法”；实验测试高分子聚合物的特性粘数[η]是依据国家标准gbpt12005.10-92“聚丙烯酰胺分子量测定——粘度法”，计算相关的数据得到高分子聚合物的粘均相对分子质量。

聚合物的相对分子质量可根据按式(1)(2)(3)计算：

ηr＝t/to(1)

ηr——相对粘度；

t——试样溶液的流经时间，s；

to——1.00mol/l氯化钠溶液的流经时间，s。

c＝ms/v(2)

由求得的ηr查表得相应的[η]·c值除以试样浓度c即得特性粘度[η].

式中：[η]——特性粘度，ml/g；

c——试样溶液的浓度，g/ml；

m——试样质量，g；

s——试样固含量，g；

v——制备的试样溶液体积，ml

本测试条件的mark-houwink公式如下：

[η]＝km^a(3)

式中：[η]——溶液的特性粘度，ml/g；

k——4.75×10^-3，ml/g；

m——相对分子质量

a——0.80。

实施例1

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为1％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入3ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为87.6％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在80℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应10h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为36.69％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测，所得淀粉絮凝剂的特性粘度为903.08mg/ml，计算得所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.97×10⁶。

所得淀粉絮凝剂的红外谱图如图1所示，1675cm^-1处为-c＝n伸缩振动吸收峰，3328、3094cm^-1处为guap的n-h伸缩振动吸收峰，3315、3262cm^-1处为gua的n-h伸缩振动吸收峰3406、3108cm^-1处为apam的n-h伸缩振动吸收峰；2890cm^-1处为c-h伸缩振动峰；1130cm^-1为-nh2基团特征峰1400cm^-1处为c-n伸缩振动峰。比较淀粉絮凝剂(guap)、阴离子聚丙烯酰胺(apam)的红外光谱曲线可知它们之间有着较大的差异，尤其是在改性谱图中1400cm^-1、1675cm^-1、2890cm^-1处有强吸收峰出现，并且3000～3500cm^-1之间的峰值明显加强，由此表明合成后的物质中增加了c-h，c＝n证明合成的物质具有丰富的氨基基团，guap比未改性apam的-nh2基团特征峰明显减弱。

阴离子聚丙烯酰胺(apam)和淀粉絮凝剂(guap)的热失重曲线如图2所示，阴离子聚丙烯酰胺(apam)和淀粉絮凝剂(guap)的热失重速率分析如图3所示。高分子接枝共聚物的热分解过程分为三个阶段：第一阶段是含水分或者小分子物质，其中水分包括游离水和自由水；第二阶段是共聚物官能团键断裂；第三阶段是共聚物的主链重量变化不大。

apam：第一阶段起始于25℃，终止于145℃左右，热失重量为1.59％，热失重速率为0.000217％s^-1；第二阶段是主链上支链键的断裂coo^-，conh2中的c＝o，c-o，c-n，n-h发生断裂，结果是共聚物质量明显改变，起始于175-211℃，终止于475℃左右；第三阶段是主链在高温度下分解。

guap：第一阶段起始于25℃，终止于145℃左右，失重率为1.50％，热失重率速率为0.000116％s^-1；第二阶段是原有的主链上的支链和接枝上的支链的裂解即coo^-和，中的c＝o，c-o，c-n，n-h发生断裂，结果是guap质量明显改变，起始于175℃左右终止于523℃左右；第三阶段是主链在高温度下分解。

从图3的热失重速率来看，apam的55℃、271℃、343℃；guap的49℃、193℃、355℃，493℃出现热速率峰值，表明在对应温度值下发生官能团的断裂结果是重量在短时间内变化很大。由两张图中两曲线的结果表明改性物质在常温下稳定，不发生分解。

阴离子聚丙烯酰胺(apam)和淀粉絮凝剂(guap)的扫描电镜图如图4所示，其中，图4(a)为apam的扫描电镜图，图4(b)为guap的扫描电镜图，可以得出apam和guap的结构明显不同，合成前后物质颗粒大小明显改变，guap的颗粒要大于apam的；合成前后的表面积也随之改变。

实施例2

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为1％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入4ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为85.3％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在70℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应13h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为50％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.85×10⁶。

实施例3

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为1％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入6ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为84.3％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在90℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应9h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为45％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-40℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.92×10⁶。

实施例4

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为1％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入8ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为83.6％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在100℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应8h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为30％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.91×10⁶。

实施例5

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为1％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入2ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为83.4％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在60℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应14h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为25％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.63×10⁶。

实施例6

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为0.5％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入1ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为81.0％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在50℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应15h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为50％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-60℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.51×10⁶。

实施例7

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为3％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入3ml质量分数为20％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为81.6％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.006mol配体鸟嘌呤(gua)，并在80℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应10h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为25％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.95×10⁶。

实施例8

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为5％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至8，加入3ml质量分数为50％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为84.6％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.008mol配体鸟嘌呤(gua)，并在80℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应11h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为36.69％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.88×10⁶。

实施例9

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为5％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至8，加入3ml质量分数为30％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为83.5％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.004mol配体鸟嘌呤(gua)，并在90℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应9h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为36.69％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.73×10⁶。

实施例10

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为2％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至8，加入3ml质量分数为35％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为86.5％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.003mol配体鸟嘌呤(gua)，并在60℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应12h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为36.69％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.62×10⁶。

实施例11

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为1％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入3ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为87.6％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在50℃下，ph为7.0，氮气保护下加热搅拌反应15h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为20％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.52×10⁶。

实施例12

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为1％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入3ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为87.6％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在80℃下，ph为6.0，氮气保护下加热搅拌反应10h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为20％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.67×10⁶。

实施例13

一种淀粉絮凝剂的制备方法，依次进行以下步骤：

(1)准确称取阴离子聚丙烯酰胺(apam)1.0g，配成质量分数约为1％的水溶液，在常温下充分溶解，加入调节ph至7.5，加入3ml质量分数为36.69％的甲醛溶液，反应3h，得混合物；通过测定混合物中的剩余甲醛的量，计算分析得甲醛的利用率为87.6％。

(2)在步骤(1)所得混合物中加入0.005mol配体鸟嘌呤(gua)，并在80℃下，ph为7.5，氮气保护下加热搅拌反应10h，搅拌速度为300rpm/min，得聚合物；

(3)将步骤(2)所得的聚合物用质量分数为20％的甲醛水溶液浸泡，然后用蒸馏水洗涤数次；

将上述冲洗后的聚合物放入-50℃温度下冷冻至恒重，得到所述淀粉絮凝剂(guap)。

经检测计算，所述淀粉絮凝剂的相对分子质量3.73×10⁶。

实施例14

准确称取0.5g的小麦淀粉放置于干燥、干净的250ml碘量瓶中，再加入实施例(1)所得的淀粉絮凝剂0.1g，溶于100ml去离子水中，并加入适量hcl溶液或naoh溶液调节溶液体系ph至7，将溶液静置于25℃下至絮凝平衡。取一定量上清液于25ml比色管，再加入1ml碘液试液，利用淀粉与碘液显色原理，运用可见分光光度计测定吸光度值，并得出溶液中的淀粉浓度，按下式计算淀粉絮凝剂对淀粉的去除率r：

r(％)＝(co-ce)/co

式中：ce为絮凝平衡后溶液中的淀粉的浓度(mg/ml)；co则为絮凝前溶液中淀粉的浓度(mg/ml)；r为淀粉絮凝剂对淀粉的去除率。

经测试计算得淀粉絮凝剂(guap)对淀粉的去除率为77.9％。

实施例15

重复实施例14，区别仅在于小麦淀粉的加入量为0.25g，经测试计算得淀粉絮凝剂(guap)对淀粉的去除率为76.6％。

实施例16

重复实施例14，区别仅在于小麦淀粉的加入量为0.75g，经测试计算得淀粉絮凝剂(guap)对淀粉的去除率为72.9％。

实施例17

重复实施例14，区别仅在于小麦淀粉的加入量为1.0g，经测试计算得淀粉絮凝剂(guap)对淀粉的去除率为75.9％。

实施例18

重复实施例14，区别仅在于絮凝体系的ph为8.0，经测试计算得淀粉絮凝剂(guap)对淀粉的去除率为77.1％。

实施例19

称取10.0mg实施例1所得的淀粉絮凝剂(guap)，放置于干净干燥的100ml碘量瓶中，之后加入一定体积的去离子水，使淀粉絮凝剂充分溶解，然后加入30ml的浓度为200mg/l的碱性品红标准液，调好体系ph＝7.5，在30℃的恒温振荡器中并且以一定的300rpm/min的转速振摇至平衡进行吸附试验。吸附结束后，经过高速离心15min后，取距液面30mm处的上清液在碱性品红最大吸收波长542nm处测定溶液的吸光度，分析溶液的水相中残余碱性品红的浓度。然后用以下公式计算出碱性品红的去除率：

d(％)＝(co-ce)/co

式中：ce为溶液平衡后的碱性品红溶液的浓度(mg/l)；co则为吸附前的碱性品红溶液的浓度(mg/ml)。

推算出淀粉絮凝剂(guap)对碱性品红的去除率为76.44％。

实施例20～23

重复实施例19的操作，区别仅在于体系的ph值分别调节至5.0、6.0、7.0、8.0，以研究体系ph对碱性品红吸附量的影响，结果如图5所示。

在淀粉絮凝剂吸附碱性品红过程中，溶液初始ph是吸附实验重要的影响因素之一。实验反应溶液中氢离子极易被吸附，并且氢氧根离子也会影响吸附位点，因此，探究ph对碱性品红的吸附有重要的意义。

根据图5可知，体系初始ph值的不断增大guap颗粒对碱性品红吸附量的值也增大。当ph值由5增加到6后脱色率缓慢增长。在中性条件下，溶液中的氢离子和氢氧根离子浓度相等达到平衡不会影响吸附的进行，使得吸附物质对碱性品红的吸附能力上升。当溶液初始ph达到7.5时脱色率最高。

实施例24～27

重复实施例19的操作，区别仅在于体系的温度改为15℃、20℃、25℃、35℃，以研究吸附温度对碱性品红吸附量的影响，结果如图6所示。

由图6中曲线中可以得出，反应进行到30℃后，吸附实验基本达到平衡。因此30℃被定为最佳吸附温度。在30℃之前温度的改变会显著影响脱色率的结果，在30℃后影响不大，原因在于温度升高guap的官能团和吸附位点比较活跃，分子作用强烈，大大促进了碱性品红分子由边界层逐步扩散到吸附剂内表而及其内部。