朱 妞 張光華 朱軍峰 郭 藝

(1.西安醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，710021 西安；2.陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，710021 西安)

0 引 言

煤炭資源利用所產(chǎn)生的環(huán)境問題不斷出現(xiàn)，因此尋找新的煤炭資源利用方式迫在眉睫。水煤漿是在經(jīng)過粉碎、粒度級(jí)配的煤顆粒中加入一定比例的水和添加劑制備而成的固-液復(fù)雜分散體系，是一種清潔能源[1-2]。固體煤顆粒在水中分散不穩(wěn)定，容易析出。水煤漿制備的關(guān)鍵是尋求能穩(wěn)定水煤漿分散體系、成本低、環(huán)境友好的水煤漿分散劑。目前，水煤漿分散劑主要有萘系、聚羧酸系、腐植酸系和木質(zhì)素系等以及相應(yīng)復(fù)配物分散劑。有關(guān)水煤漿分散劑的研究主要集中在腐植酸系、木質(zhì)素系和聚羧酸系[3]。關(guān)于傳統(tǒng)萘系分散劑(制備原料依賴于石油產(chǎn)品)的研究多，應(yīng)用廣，所占市場(chǎng)份額大，制備的漿體黏度大，性能一般。聚羧酸系分散劑是目前分散性能較佳的分散劑。不同單體聚合制備出的水煤漿聚羧酸分散劑制備的漿體性能較好，然而一些單體價(jià)格高，工業(yè)推廣會(huì)存在制漿成本增加的問題。木質(zhì)素系分散劑的研究主要集中于在制備的基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)配，單獨(dú)使用分散效果不佳。在能源危機(jī)背景下，需尋找低成本的可再生資源用于制備水煤漿分散劑。采用可再生廉價(jià)淀粉為原料，通過接枝共聚制備水煤漿分散劑可以很好地解決上述問題。但針對(duì)淀粉的降解方式和接枝共聚引發(fā)劑制備水煤漿分散劑的研究較鮮見[4-8]。

本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)聚羧酸系水煤漿分散劑具有較佳的分散性能[9-10]。因此，選擇廉價(jià)的淀粉進(jìn)行單體接枝共聚以求獲得成本低且分散效果好、環(huán)境友好的水煤漿分散劑。通過一定方式將淀粉進(jìn)行降解處理。在淀粉接枝共聚反應(yīng)時(shí)，引發(fā)劑選擇是分散效果重要的影響因素。在考察淀粉降解方式和接枝共聚引發(fā)劑的基礎(chǔ)上，通過接枝共聚制備出兩種水煤漿分散劑(加入丙烯酸羥乙酯(HEA)和苯乙烯(ST)單體，制備出淀粉-丙烯酸羥乙酯-苯乙烯接枝共聚物，簡(jiǎn)稱HSS；加入丙烯酸(AA)和苯乙烯磺酸鈉(SSS)單體，制備出淀粉-丙烯酸-苯乙烯磺酸鈉接枝共聚物，簡(jiǎn)稱SAS)，并對(duì)比二者的分散性能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

試劑：玉米淀粉、丙烯酸羥乙酯、苯乙烯、丙烯酸、苯乙烯磺酸鈉、鹽酸、氫氧化鈉、硝酸鈉、去離子水、FeSO4·7H2O、雙氧水、高錳酸鉀、檸檬酸、亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀、辣根過氧化物酶，均為分析純；煤樣為神華煤。

儀器設(shè)備：HH-1水浴鍋(北京科偉永興儀器有限公司)，JJ-1攪拌器(上海浦東物理光學(xué)儀器廠)101電熱鼓風(fēng)干燥箱(北京科偉永興儀器有限公司)，XM-4行星球磨機(jī)(廣東佛山科力陶瓷公司)，ALC-110.4分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)，NDJ-79旋轉(zhuǎn)式黏度儀(上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司)，NXS-4C水煤漿黏度儀(國(guó)家水煤漿工程技術(shù)研究中心成都儀器廠)，VECTOR-22傅立葉變換紅外光譜儀(德國(guó)，Bruker公司)，515-2414型凝膠滲透色譜儀(美國(guó)，Waters公司)，DSA100靜態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x(德國(guó)，KRUSS公司)，Zeta電位測(cè)定儀(英國(guó)，馬爾文公司)，Anke TDL-40B離心機(jī)(上海安亭儀器廠)，三口燒瓶，試管。

1.2 玉米淀粉不同的降解方式

天然玉米淀粉的分子量大，黏度大，用作分散劑存在流動(dòng)性和穩(wěn)定性較差的問題，因此在制備淀粉分散劑前對(duì)其進(jìn)行一定的降解非常關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)主要采用酸解和氧化兩種降解方式對(duì)原料淀粉進(jìn)行處理，通過對(duì)比理化性質(zhì)、相對(duì)分子質(zhì)量及分布等，選擇最佳的降解方式。

在玉米淀粉中加入0.5 mol/L的鹽酸溶液對(duì)玉米淀粉進(jìn)行酸解，制備35%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的淀粉乳，在40°條件下酸解4 h后加入氫氧化鈉溶液中和至淀粉的pH值至中性。然后水洗烘干，粉碎即得酸解淀粉。酸解淀粉與丙烯酸和苯乙烯磺酸鈉單體接枝共聚，得到的產(chǎn)物簡(jiǎn)稱為HAS。

在玉米淀粉中加入去離子水，將玉米淀粉配制成35%的淀粉乳，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值至9；緩慢加入0.1%的FeSO4·7H2O和H2O2溶液，維持在40 ℃下反應(yīng)4 h完成氧化反應(yīng)，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的鹽酸溶液中和。水洗烘干，粉碎即得氧化淀粉。氧化淀粉與丙烯酸和苯乙烯磺酸鈉單體反應(yīng)，得到的產(chǎn)物簡(jiǎn)稱為OAS。

1.3 引發(fā)劑的選擇

玉米淀粉經(jīng)過降解處理后進(jìn)行接枝共聚，其中引發(fā)劑的選擇是重要的影響因素。在高錳酸鉀-檸檬酸、FeSO4-H2O2、NaHSO3-K2S2O8和辣根過氧化物酶-H2O2(HRP-H2O2)化學(xué)引發(fā)體系中，加入單體丙烯酸(AA)和苯乙烯磺酸鈉(SSS)，合成對(duì)應(yīng)的淀粉接枝共聚物。對(duì)比四種淀粉接枝共聚物的物化性能、Zeta電位及漿體穩(wěn)定性，確定最適合的引發(fā)劑。

1.4 HSS分散劑的制備

稱取10 g玉米淀粉置于三口燒瓶中，加入30 mL去離子水和少量過硫酸鉀溶液。維持45 ℃不斷攪拌15 min，使淀粉完全氧化降解。反應(yīng)體系在80 ℃時(shí)，加入1 mL NaHSO3-K2S2O8引發(fā)劑，緩慢加入HEA和ST，保持反應(yīng)液的pH值為5～6的酸性環(huán)境，維持恒溫反應(yīng)2 h。反應(yīng)完成后，冷卻至室溫，用20%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值至7～9，所得褐色乳液即為HSS分散劑。反應(yīng)過程如下：

1.5 SAS分散劑的制備

稱取10 g玉米淀粉置于三口燒瓶中，加入30 mL去離子水和過硫酸鉀溶液，維持45 ℃不斷攪拌15 min，使淀粉完全氧化降解。在80 ℃時(shí)，調(diào)節(jié)氧化淀粉的pH值至8，加入1 mL NaHSO3-K2S2O8引發(fā)劑，緩慢加入SSS單體，采用恒壓滴液漏斗緩慢加入過硫酸鉀水溶液和接枝共聚AA單體，維持恒溫反應(yīng)約2 h后，將反應(yīng)液冷卻，接近室溫時(shí)加入20%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值至7～8，所得褐色澄清乳液為分SAS分散劑。反應(yīng)過程如下：

1.6 水煤漿的制備

將神華煤粉碎，采用20目～325目篩篩選分級(jí)，用粒度級(jí)配技術(shù)制備高濃神華煤水煤漿。采用德士古氣化法將制備好的水煤漿通過噴嘴在高速氧氣流的作用下，破碎霧化進(jìn)入氣化爐。煤顆粒越細(xì)，氣化效率越高。然而煤樣中細(xì)粉含量過高，漿體的表觀黏度上升，配制的水煤漿質(zhì)量濃度偏低。較高的水煤漿質(zhì)量濃度可以提高煤氣中的有效成分，提高氣化效率[11]。因此，結(jié)合德士古氣化法的工藝要求，參照表1中煤樣的粒度分布進(jìn)行粒度級(jí)配。將不同粒度分布的煤樣依照表1混合，加入水和分散劑，攪拌混合均勻即為實(shí)驗(yàn)用水煤漿。

表1 煤樣的粒度分布Table 1 Particle size distribution of coal samples

1.7 性能測(cè)試分析

1.7.1 分散劑乳液固含量

改性淀粉合成后，準(zhǔn)確稱取一定量淀粉分散劑置于質(zhì)量為m1(g)洗凈干燥的表面皿上，二者總質(zhì)量為m2(g)，隨后置于烘箱烘干至恒重，冷卻稱重總質(zhì)量m3(g)，按照公式(1)計(jì)算分散劑乳液固含量(ws,%)[12]。

(1)

1.7.2 單體轉(zhuǎn)化率

單體轉(zhuǎn)化率(wc，%)采用質(zhì)量法進(jìn)行測(cè)定，按公式(2)計(jì)算：

(2)

式中：mt為乳液總質(zhì)量，g；mu為總揮發(fā)物質(zhì)量，g；m為接枝單體總質(zhì)量，g。

1.7.3 接枝效率

準(zhǔn)確稱取一定量接枝共聚物于離心管，置于烘箱烘干至恒重，烘箱溫度為105 ℃，加熱時(shí)間為3 h。取出后置于干燥器中冷卻至恒重，加入丙酮作為抽提溶劑，采用索氏抽提法進(jìn)行抽提處理8 h。抽提過程充分去除體系中的雜質(zhì)后，干燥至恒重。接枝效率的計(jì)算公式如下：

(3)

式中：η為淀粉的接枝效率，%；m4、m5、m6分別為原料淀粉的稱取量、提純后質(zhì)量、接枝總單體的質(zhì)量，g。

1.7.4 分散劑羧基含量測(cè)定

制備前將淀粉進(jìn)行氧化處理，淀粉中的醇羥基一部分會(huì)被氧化成羧基，采用淀粉糊滴定法[13]對(duì)羧基含量進(jìn)行測(cè)定。計(jì)算公式如下：

(4)

式中：V為樣品消耗NaOH溶液體積，mL；V0為空白樣消耗NaOH溶液體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g；0.100為鹽酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；0.045為羧酸的分子量，g/mol。

1.7.5 黏度測(cè)定

制備的淀粉乳液采用NDJ-79旋轉(zhuǎn)式黏度儀(1號(hào)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為60 r/min)進(jìn)行黏度測(cè)試，同時(shí)測(cè)定三次，計(jì)算取平均值。

1.7.6 紅外光譜分析

將制備的改性淀粉采用溴化鉀壓片，利用VECTOR-22型傅立葉變換紅外光譜儀測(cè)定其紅外光譜。

1.7.7 Zeta電位測(cè)定

準(zhǔn)確稱取煤樣0.2 g，加入50 mL質(zhì)量濃度為50 mg/L的淀粉接枝共聚物，混合均勻制成水煤漿。將水煤漿用離心機(jī)離心處理后取上清液。將制備的上清液150 mL和去離子水50 mL加入到具塞錐形瓶中，然后用搖床震蕩處理10 h后離心取上清液，平行測(cè)定三次取平均值。

1.7.8 析水率的測(cè)定

以析水率判斷漿體的穩(wěn)定性。漿體倒入量筒中，靜置后測(cè)量上層析出水的高度，析水率為析出水的體積占漿體總體積的體積分?jǐn)?shù)。每天同一時(shí)間記錄數(shù)據(jù)，一共記錄7 d。

1.7.9 分散劑機(jī)械穩(wěn)定性

將制備好的改性淀粉過濾處理以后，放入離心機(jī)的離心管中，離心參數(shù)選擇為：4 000 r/ min，30 min。離心處理后觀察穩(wěn)定性。

1.7.10 分散劑在煤顆粒表面接觸角的測(cè)定

從制備好的漿體中選取均勻的煤樣，進(jìn)行干燥處理后，采用靜態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)定。

1.7.11 分散劑在煤粒表面的吸附

分別配制200 mg/L，500 mg/L，800 mg/L，1 000 mg/L，1 200 mg/L，1 500 mg/L的分散劑溶液，加入到相同粒度的煤粉中，搖床上恒溫震蕩6 h后靜置，取振蕩后的上清液，在200 nm～600 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描吸光度值，采用剩余濃度法計(jì)算煤的表面吸附量，同時(shí)做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)[14]。利用公式(5)計(jì)算吸附量：

(5)

式中：Г為單位質(zhì)量煤的表面吸附量，mg/g；ρ0為吸附分散劑質(zhì)量濃度，mg/L；ρt為吸附平衡分散劑質(zhì)量濃度，mg/L；ρblank為空白樣的質(zhì)量濃度，mg/L；V為溶液總體積，L；m為煤樣質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 降解方式的影響

淀粉經(jīng)過氧化降解后黏度為1 956 mPa·s，酸解淀粉的黏度為2 281 mPa·s。通過氧化降解后，淀粉高分子引起的高黏度大幅降低，降低黏度的同時(shí)流動(dòng)性大大增強(qiáng)。兩種降解淀粉與丙烯酸、苯乙烯磺酸鈉進(jìn)行接枝共聚，分別得到氧化接枝共聚物(OAS)和酸解接枝共聚物(HAS)，二者的理化性質(zhì)見表2。由表2可知，OAS的單體轉(zhuǎn)化率高，Zeta電位絕對(duì)值大，所帶負(fù)電荷多。氧化降解后的淀粉結(jié)構(gòu)疏散，淀粉中的醇羥基活性基團(tuán)充分暴露，可以提高接枝效率[15-16]。酸解處理一般從淀粉鏈的末端逐級(jí)進(jìn)行，暴露給后續(xù)接枝的位點(diǎn)較少。氧化淀粉的羧基含量為0.39%，酸解淀粉的羥基含量為0.01%，二者相比氧化淀粉的羥基含量明顯增加，而羧基含量的增加有利于神華煤的分散。因此，原料淀粉經(jīng)過氧化降解既利于后續(xù)接枝共聚，又能提升分散性能。

表2 OAS和HAS的理化性質(zhì)Table 2 Physical and chemical properties of OAS and HAS

2.2 引發(fā)劑的選擇

選擇高錳酸鉀-檸檬酸、FeSO4-H2O2、NaHSO3-K2S2O8和HRP-H2O2作為引發(fā)劑，將氧化淀粉與丙烯酸(AA)、苯乙烯磺酸鈉(SSS)接枝共聚，測(cè)定這四種接枝共聚物的物化性能及不同引發(fā)劑接枝共聚物用量對(duì)Zeta電位的影響，結(jié)果見表3和圖1。

表3 不同引發(fā)劑淀粉接枝共聚物的物化性能Table 3 Physical and chemical properties of dispersants prepared with different initiators

圖1 不同引發(fā)劑淀粉接枝共聚物用量對(duì)水煤漿Zeta電位的影響Fig.1 Effects of dosage of dispersants with different initiators on Zeta potential

加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%的四種引發(fā)劑制備的淀粉接枝共聚物分散劑，采用神華煤進(jìn)行制漿，制漿濃度為66%，將水煤漿密封放置7 d并計(jì)算析水率，結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同引發(fā)劑對(duì)水煤漿穩(wěn)定性的影響Fig.2 Effects of different initiators on stability of coal water slurry

由圖2可以看出，四種分散劑制備的水煤漿靜置1 d，NaHSO3-K2S2O8和高錳酸鉀-檸檬酸引發(fā)劑制備的漿體幾乎沒有水分析出，NaHSO3-K2S2O8淀粉接枝共聚物水煤漿的7 d析水率為3.4%，穩(wěn)定性更好。因此，綜合上述研究，NaHSO3-K2S2O8為淀粉接枝共聚理想的引發(fā)劑。

2.3 淀粉接枝共聚物性能及對(duì)比研究

2.3.1 降解淀粉接枝共聚物的相對(duì)分子質(zhì)量及分布

要使得制備的水煤漿黏度較低，達(dá)到較好的分散穩(wěn)定效果，分散劑的分子量非常關(guān)鍵[22]。在流動(dòng)相為NaNO3溶液(0.1 mol/L)，聚合物試樣質(zhì)量濃度為5 mg/mL～10 mg/mL，進(jìn)樣量為80 μL條件下，采用515-2414型凝膠滲透色譜儀測(cè)定OAS和HAS的分子質(zhì)量分布，結(jié)果如表4所示。

表4 HAS和OAS的相對(duì)分子質(zhì)量Table 4 Relative molecular weight of OAS and HAS

由表4可知，兩種降解淀粉接枝共聚物的重均相對(duì)分子質(zhì)量(MW)與原料淀粉的重均相對(duì)分子質(zhì)量相比都有大幅度的下降。氧化淀粉接枝共聚物OAS的相對(duì)分子質(zhì)量(Mn)更低，其分子量分布系數(shù)MW/Mn為1.07，分布較為集中，利于分散。

2.3.2 降解淀粉接枝共聚物紅外光譜分析

降解淀粉接枝共聚物HAS和OAS的紅外光譜見圖3。

圖3 HAS和OAS的紅外光譜Fig.3 FTIR spectra of HAS and OAS

由圖3可知，HAS和OAS降解接枝共聚物在930 cm-1，849 cm-1，761 cm-1和563 cm-1等附近的吸收峰幾乎一樣。酸解淀粉接枝共聚物HAS的紅外光譜和原玉米淀粉的紅外光譜基本相同，這也能說明酸解對(duì)淀粉的結(jié)構(gòu)影響較小。由于氧化過程羥基轉(zhuǎn)化成羧基，氧化淀粉接枝共聚物OAS的紅外光譜中在1 722 cm-1處出現(xiàn)了—COO—特征吸收峰，在1 571 cm-1處和1 451 cm-1的特征峰為苯環(huán)上的不飽和碳的伸縮振動(dòng)峰。磺酸基的特征吸收峰出現(xiàn)在1 191 cm-1，609 cm-1，545 cm-1處；在2 500 cm-1～2 000 cm-1處無吸收峰，說明各單體原有結(jié)構(gòu)中的雙鍵消失，與淀粉發(fā)生了接枝共聚。

2.3.3 不同接枝共聚單體制備的HSS分散劑和SAS分散劑在煤顆粒表面接觸角比較

在考察淀粉降解方式和接枝共聚引發(fā)劑的基礎(chǔ)上，先將原料淀粉進(jìn)行氧化降解處理后，選擇NaHSO3-K2S2O8化學(xué)引發(fā)體系為引發(fā)劑進(jìn)行接枝共聚，分別加入不同的接枝共聚單體，制備出HSS和SAS兩種淀粉接枝共聚物。

將HSS分散劑和SAS分散劑滴加到神華煤顆粒的表面，分析60 s內(nèi)接觸角的變化，結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，神華煤在不添加分散劑的情況下，水較難鋪展；HSS分散劑和SAS分散劑都可以潤(rùn)濕煤顆粒表面，測(cè)定的接觸角有了明顯的降低。SAS分散劑中含有的羧基(強(qiáng)親水基團(tuán))比例明顯高于HSS分散劑中含有的羧基比例，更加有效地增強(qiáng)了分散劑的親水性，潤(rùn)濕效果較佳。SAS分散劑可以更好地改善煤顆粒和水相容性，其結(jié)構(gòu)中的親水基團(tuán)更多地延伸至水體系，更有利于煤顆粒的分散，提升分散效果。

圖4 神華煤粒表面吸附HSS和SAS分散劑前后的接觸角變化Fig.4 Change of contact angle of Shenhua coal particles before and after absorbing disperantsa—Water(10 s，-91.73°)；b—Water(60 s，-76.72°)；c—SAS(10 s，-65.45°)；d—SAS(60 s，-50.39°)；e—HSS(10 s，-69.48°)；f—HSS(60 s，-54.83°)

2.3.4 不同接枝共聚單體制備的HSS分散劑和SAS分散劑吸附情況對(duì)比

水煤漿制備過程中，分散劑在煤顆粒表面的吸附對(duì)水煤漿的制漿性能影響很大。分散劑分子吸附在煤顆粒的表面，其親水端延伸到水中，在煤粒表面形成一層水化膜，可以防止煤顆粒之間的聚集沉淀，增強(qiáng)體系的穩(wěn)定性。分散劑在煤粒表面的吸附量和飽和吸附量直接影響分散劑在煤顆粒表面的排列、吸附模式和吸附膜厚度[23]。相同制漿條件下，煤粒表面的分散劑飽和吸附量越大，越能反映該分散劑與煤粒表面的吸附作用很強(qiáng)很充分，能形成較為致密的吸附膜，更有利于水煤漿的穩(wěn)定。通過測(cè)定分散劑在神華煤顆粒表面的吸附量，進(jìn)一步繪制吸附等溫線，如圖5所示。

圖5 HSS分散劑和SAS分散劑在神華煤表面的吸附等溫線Fig.5 Adsorption isotherms of SAS and HSS dispersants on Shenhua coal surface

由圖5可知，兩種分散劑在神華煤顆粒表面的吸附隨著分散劑平衡濃度的增加而不斷增加，達(dá)到一定量后趨于穩(wěn)定。少量的分散劑分子加入到水煤漿中可以迅速吸附到煤顆粒表面，使吸附量增加；隨著體系中分散劑分子濃度的增加，煤顆粒表面的吸附位點(diǎn)被分散劑全部吸附，形成穩(wěn)定致密的吸附層，從而出現(xiàn)飽和吸附量。再增加分散劑的平衡濃度對(duì)吸附量的影響不大，達(dá)到飽和吸附。

用Langmuir等溫吸附方程，采用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)HSS分散劑和SAS分散劑在神華煤顆粒表面的吸附等溫線進(jìn)行擬合，結(jié)果見表5。

表5 HSS分散劑和SAS分散劑的Langmuir等溫吸附方程擬合參數(shù)Table 5 Fitting parameters for Langmuir isotherm adsorption equation of SAS and HSS dispersant

由表5可以看出，HSS分散劑和SAS分散劑的擬合相關(guān)系數(shù)R2均較高，分別為0.989和0.979，符合Langmuir等溫吸附方程，在煤顆粒表面的吸附屬于單分子層吸附，吸附量趨于穩(wěn)定，出現(xiàn)一定的吸附平臺(tái)，形成單分子吸附膜。HSS分散劑在神華煤顆粒表面的飽和吸附量為2.43 mg/g，SAS分散劑在神華煤顆粒表面的飽和吸附量可以高達(dá)2.97 mg/g。SAS分散劑在神華煤表面的吸附性能比HSS分散劑好。這證明分散劑結(jié)構(gòu)中引入的接枝單體丙烯酸和苯乙烯磺酸鈉中的聚羧酸、磺酸基團(tuán)和苯環(huán)等基團(tuán)在神華煤表面的吸附作用力很強(qiáng)，能夠使分散劑分子牢固地吸附在煤粒表面，形成致密的吸附層。

3 結(jié) 論

1) 淀粉經(jīng)過氧化降解制得的淀粉接枝共聚物羧基含量高，對(duì)神華煤的降黏、穩(wěn)定效果更佳，可以提升改性淀粉的分散性能。

2) 四種引發(fā)劑高錳酸鉀-檸檬酸、FeSO4-H2O2、NaHSO3-K2S2O8、辣根過氧化物酶-H2O2(HRP-H2O2)對(duì)后續(xù)的淀粉接枝共聚影響較大。引發(fā)劑NaHSO3-K2S2O8制備的淀粉接枝共聚物使Zeta電位下降得最多，降至-41.7 mV，是淀粉接枝共聚反應(yīng)理想的引發(fā)劑。

3) 將玉米淀粉原料經(jīng)過氧化降解處理，采用NaHSO3-K2S2O8引發(fā)體系，制備兩種淀粉接枝共聚物，二者在神華煤顆粒表面接觸角的變化表明兩種淀粉接枝共聚物均體現(xiàn)出親水特性，能很好潤(rùn)濕煤顆粒表面。SAS分散劑的潤(rùn)濕效果優(yōu)于HSS分散劑的潤(rùn)濕效果，SAS分散劑在煤顆粒表面的吸附能更大程度地降低接觸角，改善煤顆粒與水的相容性，有利于提升分散效果。HSS分散劑的飽和吸附量為2.43 mg/g ，SAS分散劑的飽和吸附量為2.97 mg/g。

4) 理想的淀粉接枝共聚單體為含有豐富羧基的丙烯酸和含有磺酸基團(tuán)和苯環(huán)結(jié)構(gòu)的苯乙烯磺酸鈉。SAS分散劑既有淀粉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也顯示了優(yōu)良的聚羧酸分散劑優(yōu)勢(shì)，在神華煤的制漿工藝中體現(xiàn)出優(yōu)良的分散效果和吸附特性。該分散劑是一種成本低、環(huán)境友好、分散性能好的生物基低階煤聚羧酸系水煤漿分散劑，應(yīng)用前景廣闊。