聚天冬氨酸-丝氨酸接枝聚合物的合成及阻垢性能

目的研究聚天冬氨酸-丝氨酸接枝聚合物的阻垢性能。方法以聚琥珀酰亚胺为母体,以丝氨酸为接枝单体,合成出聚天冬氨酸-丝氨酸接枝聚合物(PASPSE),采用静态阻垢法分别考察了聚合时间、聚合温度、原料配比对产物阻垢性能的影响。结果聚天冬氨酸-丝氨酸接枝聚合物合成的最佳条件为聚合时间18 h、聚合温度55℃、聚琥珀酰亚胺与丝氨酸原料配比(摩尔比)为1:1。该接枝聚合物对Ca CO3垢具有良好的螯合分散作用,其Ca CO3阻垢率随温度的升高、工作时间的延长、HCO3-与Ca2+含量之比的增大而降低。在90℃高温环境下,10 mg/L PASPSE的阻垢率可达95.5%。结论在高温水系统中,PASPSE对Ca CO3垢具有较好的阻垢性能。     

镁铝双氢氧化物对无卤阻燃EVA的协效阻燃效果研究

利用共沉淀法合成了镁铝双氢氧化物（MgAl-LDH）,采用熔融共混的方法,制备了含Mgal—LDH片层的无卤阻燃EVA纳米复合材料,通过多种表征手段分析研究了MgAl-LDH对无卤阻燃EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）的协效阻燃效果。扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）的结果表明LDH的片层能够促进阻燃剂在EVA基体中的分散;锥形量热仪（Conecalorimetry）燃烧测试表明协效阻燃EVA的热释放速率相对于纯阻燃EVA显著降低,其他主要燃烧参数也有同样的变化趋势,说明MgAl-LDH具有良好的协效阻燃作用。材料的燃烧残余物的形貌分析表明,LDH协效阻燃EVA在燃烧过程中能形成致密而连续的保护层,有效阻隔材料在燃烧过程中气体挥发物的扩散和与燃烧环境间能量的交换,提高燃烧残留量,降低材料的火灾危险性。     

改性水凝胶的制备及其对Pb2+、Cd2+吸附性能研究

采用60Co-γ射线低温辐射技术,以丙烯酸羟乙酯(HEA)和N-乙烯基甲酰胺(NVF)为共聚单体,合成了一种新型共聚物水凝胶:聚(丙烯酸羟乙酯/N-乙烯基甲酰胺)[p(HEA/NVF)],并采用三乙烯四胺(TETA)对其进行胺化改性,制得一改性水凝胶:聚(丙烯酸羟乙酯/N-乙烯基甲酰胺)-三乙烯四胺[p(H/V)-T].对制备的p(HEA/NVF)凝胶进行了SEM分析和FTIR分析,并对改性后的p(H/V)-T进行XPS分析及FTIR分析.研究了改性前后水凝胶对重金属Pb2+、Cd2+的吸附性能,改性后水凝胶对Pb2+、Cd2+的吸附动力学,以及重金属离子初始浓度、pH值等对改性凝胶吸附性能的影响,并对吸附重金属前后的水凝胶进行电子能谱分析.SEM分析表明,p(HEA/NVF)水凝胶是一种具有多孔结构的高分子材料;吸附实验结果表明,相比较p(HEA/NVF),p(H/V)-T对Pb2+的吸附量增加了700%,对Cd2+的吸附量增加了600%;p(H/V)-T对Pb2+、Cd2+的吸附量随着pH的升高而增加,吸附过程满足准二级动力学方程,并均能较好地符合Freundlich和Langmuir等温吸附模型(R2>0.95);红外分析证实,HEA和NVF已成功聚合为一新型共聚物水凝胶,且多胺基团已被成功地接于共聚物水凝胶表面;XPS分析得出,改性后水凝胶p(H/V)-T对重金属Pb2+、Cd2+的吸附机制为两者之间的螯合作用.     

羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸阻垢缓蚀性能研究

结垢和腐蚀是工业循环冷却水系统应用中存在的两大重要问题.以一种性能优越且绿色环保的天然高分子材料—壳聚糖为原材,制备了一系列不同接枝率的羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸（CMCS-g-PAA）阻垢缓蚀剂.通过静态阻垢法、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、失重法、电化学法、量子计算等详细考察了CMCS-g-PAA聚丙烯酸接枝率（内部结构因素）与药剂投加量、温度等（外部环境因素）对碳酸钙的阻垢及对碳钢的缓蚀性能影响.结果表明,CMCS-g-PAA具有较好的阻垢缓蚀效果,CMCS-g-PAA的阻垢与缓蚀性能均随着接枝率的增加呈先增加后减少的变化趋势.SEM和XRD结果分析表明,CMCS-g-PAA作为阻垢剂对CaCO3的阻垢作用是螯合作用、分散增溶和晶格畸变等多种效应共同作用的结果 .在CMCS-g-PAA缓蚀机制研究中,失重法及电化学法结果大体一致,CMCS-g-PAA是一种混合型缓蚀剂,能同时抑制阴极和阳极反应;抑制机理主要是CMCS-g-PAA上羟基、氨基及羧基等活性功能基团上孤对电子易与Fe外层空轨道有效配位形成单分子层保护膜,从而隔绝腐蚀介质达到对碳钢缓蚀的目的 .与CMCS...     

PP-g-AA-TETA螯合纤维对Pb2+的吸附

以熔喷聚丙烯(PP)纤维为基体、丙烯酸(AA)和三乙烯四胺(TETA)为功能单体，通过低温等离子接枝和胺化反应制备了PP-g-AA-TETA螯合纤维，并将其用于吸附废水中的Pb²⁺，考察了影响Pb²⁺吸附量的主要因素和PP-g-AA-TETA的再生性能。实验结果表明：在初始Pb²⁺质量浓度为250 mg/L、PP-g-AA-TETA加入量为10 g/L、初始溶液p H为6、吸附时间为120 min的最佳工艺条件下，PP-g-AA-TETA对Pb²⁺的吸附量为13.46 mg/g;PP-g-AA-TETA经5次重复使用后，对Pb²⁺的吸附量仍可达到初始值的80%以上；Na⁺、Mg²⁺和Ca²⁺的存在对PP-g-AA-TETA吸附Pb²⁺的过程影响不大。PP-g-AA-TETA对Pb²⁺的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，PP-g-AA-TETA对...     

高性能铬酸根阴离子表面印迹材料的制备及其离子识别与结合特性

采用表面引发接枝聚合法,首先实施了单体甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA,含叔胺基团的单体)在硅胶微粒表面的接枝聚合,制得接枝微粒PDMAEMA/SiO2;然后以环氧氯丙烷为试剂,使接枝的大分子PDMAEMA发生季铵化反应,实现了接枝微粒的季铵化(Quaternization)转变,制得了功能微粒QPDMAEMA/SiO2;考察了该功能微粒对CrO2-4阴离子的强吸附作用.在此基础上,采用本课题组建立的新型离子表面印迹技术,以CrO2-4阴离子为模板离子,己二胺为交联剂,对功能微粒表面的大分子链QPDMAEMA/SiO2进行了离子印迹,制备了CrO2-4离子表面印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2,深入研究了其离子识别与结合特性.实验结果表明,该离子表面印迹材料对CrO2-4阴离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,相对于NO-3和HPO2-4离子,印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2对CrO2-4离子的识别选择性系数高达8.39和10.02,显示出很高的离子识别能力.     

改性壳聚糖重金属生物质吸附剂的制备及表征

为改善壳聚糖的耐酸性及对Pb(Ⅱ)的吸附容量,将壳聚糖与丙烯酰胺接枝,再与戊二醛进行交联,制备出了壳聚糖改性聚合物(G-CAM)。研究了制备条件对接枝率和接枝效率的影响,结果表明,在T=70℃;单体浓度(m壳聚糖:m丙烯酰胺)为1:3;引发剂浓度为0.10g;接枝反应时间为4h时,可制得较为满意的接枝壳聚糖产物。对交联剂的用量通过耐酸性实验和Pb2+吸附实验进行了考察,结果表明,当m壳聚糖:m丙烯酰胺=1:3(m壳聚糖=1g)时,交联剂戊二醛的加入量为0.6mL,得到的产物制备成的吸附剂不但有较好的耐酸性,而且对Pb(Ⅱ)吸附效果最佳。经吸附剂再生实验,G-CAM对Pb(Ⅱ)的吸附量变化幅度小于1%,可重复使用。     

PVDF超滤膜进行聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯 (PEGMA)紫外光照射接枝的膜面表征与抗污染分析

本文采用紫外光照射接枝的方法将聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(PEGMA)亲水单体接枝在疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜表面,改善PVDF膜的亲水性能.实验中以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂作为对比,发现添加MBAA可以减少PEG接枝层的溶胀性.本实验研究不同改性条件对膜性能的影响,利用表面接触角(CA)、红外光谱分析(ATR-IR)、扫描电镜(SEM)等手段表征膜表面特征,同时研究了改性膜对乳化油和牛血清蛋白溶液分离效率和抗污染能力.实验结果表明,经改性后膜亲水性明显提高,对污染物的截留效果和抗污染能力均有所提高.     

改性玉米秸秆材料的制备及吸油性能的研究

以粉末状玉米秸秆(Raw corn stalks,RCS)为基体,甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯为单体,采用悬浮聚合法制备高吸油复合材料(Butylmethacrylate and styrene grafted corn stalks,BMS-CS).实验确定的最佳制备条件为:在50℃,引发剂硝酸铈铵为2.0mmol·L-1,单体甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯浓度分别为0.6mol·L-1、0.012mol·L-1,交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺质量分数为0.1%(相对于RCS的质量)的前提下反应25h.同时,实验考察了吸附时间、吸附温度及保油时间等对材料吸油性能的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射和扫描电镜对改性前后样品的结构进行表征.结果表明,BMS-CS表面变得粗糙且呈毛刺状,具有较多不规则的褶皱;结晶度的下降也印证了粗糙度的增加;红外图谱中新出现的酯基和苯乙烯基的吸收峰说明亲油单体被接枝到RCS表面;两种原因共同促进了改性材料吸油性能的增加.吸油数据显示,常温下RCS和BMS-CS的吸油量分别为5.23g·g-1和20.12g·g-1,后者是前者的3.85倍,即改性后的材料吸油性能明显增加.