Nanocomposite starch graft copolymers with carbon nanotubes – synthesis and flocculation efficiency

Nanocomposite flocculants based on polyacrylamide-grafted starch copolymers with carbon nanotubes (PAM-St-CNT) were prepared using natural polymer – potato starch (St), acrylamide (AM) as monomer and CNTs by in situ polymerization process. The effect of monomer to starch molar ratio, dose of flocculants and content of CNTs in composition on flocculation efficiency were investigated. All materials were characterized by FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy), TGA (thermogravimetric analysis) and DSC (differential scanning calorimetry) methods. An aqueous suspension of kaolin was used for the flocculation studies. The flocculation effectiveness was evaluated on the basis of reduction of suspension absorption and the sludge volume. It was found that synthesized nanocomposites PAM-St-CNT exhibit satisfactory flocculating properties.

Z zastosowaniem naturalnego polimeru – skrobi ziemniaczanej (St) – akryloamidu (AM) jako monomeru i nanorurek węglowych (CNTs) w procesie polimeryzacji in situ wytworzono nanokompozytowe poliakryloamidowe kopolimery szczepione skrobi z nanorurkami węglowymi (PAM-St-CNT) do wykorzystania w charakterze flokulantów. Badano zależność wydajności flokulacji od stosunku molowego monomeru do skrobi oraz dodatku flokulantów i zawartości CNTs w materiale. Otrzymane układy scharakteryzowano metodami spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR), analizy termograwimetrycznej (TGA) i różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Do testów flokulacyjnych zastosowano wodną zawiesinę kaolinu. Skuteczność flokulacji oceniono na podstawie zmian absorpcji zawiesiny modelowej i objętości osadu poflokulacyjnego. Stwierdzono, że zsyntetyzowane nanokompozyty PAM-St-CNT wykazują zadowalające właściwości flokulacyjne.