固体醚类聚羧酸系减水剂的制备及抗泥机理

以烯丙基聚氧乙烯醚2000(APEG2000)、马来酸酐(MAH)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料,(NH_4)_2S_2O_8为引发剂,沉淀法合成APEG-MAH-AMPS-HEMA固体醚类抗泥型聚羧酸系水泥减水剂。经正交试验确定最佳工艺条件:n(APEG)∶n(MAH)∶n(AMPS)∶n(HEMA)=1.0∶1.0∶0.8∶0.4,ω[(NH_4)_2S_2O_8]=2.5%,聚合温度65℃,聚合时间8 h。当蒙脱土掺量为1.5%时,水泥初始净浆流动度为292 mm。通过红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和热重(TG-DTG)分析了减水剂分子结构和抗泥机理。结果表明:减水剂链段含有酯基、羧基、酰胺基、磺酸基等官能团,它的加入促进了水化进程,但不影响水泥和蒙脱土的结构;蒙脱土对其吸附以表面吸附为主,吸附层厚度5.25 nm;以插层吸附为辅,层间距由0.989 8 nm变为0.995 1 nm,增大了0.005 3 nm。     

H4SiW12O40／SiO2高效催化一锅法合成2-（1-苯胺基）苯甲基-环己酮

目的合成2-(1-苯胺基)苯甲基-环己酮。方法在室温条件下,采用溶胶凝胶法合成H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2催化剂,高效催化环己酮、苯甲醛和苯胺的Mannich反应合成2-(1-苯胺基)苯甲基-环己酮。结果在n(苯甲醛):n(环己酮):n(苯胺)=1.0∶1.8∶1.8,反应温度为20℃,催化剂的用量占反应物料总质量的10%,反应时间为23h的最佳条件下,2-(1-苯胺基)苯甲基-环己酮的收率可达77.5%。结论 H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2是合成2-(1-苯胺基)苯甲基-环己酮的优良催化剂,整个反应体系具有条件温和、操作简单、对环境友好和催化剂可重复回收利用等优点。     

UV/H_2O_2/草酸铁络合物体系处理聚糖木质素钻井废液条件研究

在正交、单因素实验基础上,以H_2O_2投加量、H_2O_2/FeSO_4物质的量比及FeSO_4/K_2C_2O_4物质的量比为自变量,COD_(Cr)去除率为响应量,利用Box-Behnken实验设计对UV/H_2O_2/草酸铁体系去除聚糖-木质素钻井液废液COD的条件进行优化。结果表明:在优化实验条件H_2O_2加量0.75%(体积分数),H_2O_2/FeSO_4物质的量比为3.0∶1,FeSO_4/K_2C_2O_4物质的量比为2.5∶1下,经UV/H_2O_2/草酸铁体系处理后聚糖-木质素钻井液废液的COD_(Cr)去除率为70.51%,与预测值72.08%接近。     

高性能聚羧酸减水剂的常温制备与结构表征

以2-甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)和丙烯酸(AA)为单体、H_2O_2/抗坏血酸(H_2O_2/VC)为引发体系、巯基乙酸(TGA)为链转移剂合成聚羧酸减水剂。通过正交试验研究6个因素对减水剂分散性能及保持性的影响,并通过单因素研究修正,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(~1H-NMR)对减水剂进行结构分析,利用凝胶色谱(GPC)测得合成减水剂分子量。结果表明:最佳工艺为在常温下(15～35℃),n(HPEG)∶n(AA)∶n(H_2O_2)∶n(VC)∶n(TGA)=1∶4. 2∶0. 40∶0. 015∶0. 10,物料滴加时间2 h,然后再反应2 h。减水剂数均分子量为44 167,分子结构的侧链聚合度为54. 66,主链聚合度为15. 89,接枝密度为23. 81%。在折固掺量为0. 15%时,水泥初始净浆流动度为285 mm,1 h后水泥净浆流动度为273 mm,净浆初凝时间由180 min缩短至170 min,终凝时间由260 min缩短至240 min,胶砂减水率达33. 4%,表明所合成聚羧酸减水剂分散性能优异。     

(2S,4S)-N-叔丁氧羰基-4-氟脯氨酸的合成

为了克服中间体难于分离纯化的缺点,解决季铵盐的去除问题,对多肽及拟肽类药物关键中间体(2S,4S)-N-叔丁氧羰基-4-氟脯氨酸的合成工艺进行了研究。以(2S,4R)-4-羟基脯氨酸为原料,经酯化、氨基保护、羟基活化-氟代-水解反应得到目标化合物。将羟基活化、SN2氟代和酯水解反应采用串联方式,在水解反应后调节pH值的过程中产物从水溶液中析出,经直接过滤得到目的物。对反应条件和参数进行了优化,优化条件如下:酯化反应中,n(氯化亚砜)∶n(底物)=1.2∶1.0;氨基保护反应中,n(二碳酸二叔丁酯)∶n(化合物1)=1.2∶1.0;三氟甲磺酰化反应中,n(三氟甲磺酸酐)∶n(化合物2)=1.1∶1.0,n(吡啶)∶n(化合物2)=1.2∶1.0。结果表明,优化后产物总收率为57.9%,纯度为98.3%,目标化合物结构通过~1H-NMR和~(13)C-NMR得以确证。该方法反应条件温和,操作简单,适合工业化生产。     

α-氯代甲苯/四水合氯化亚铁/三苯基膦引发苯乙烯“活性”/可控自由基聚合

以α-氯代甲苯(C6H5CH2Cl)/四水合氯化亚铁(FeCl2*4H2O)/三苯基膦(PPh3)为引发体系,在120 ℃下引发苯乙烯进行原子转移自由基"活性"/可控聚合反应(ATRP).结果表明:只有当n(Fe)/n(P)=1∶3时,聚合产物数均分子质量(n)与转化率才呈现一定的线性关系,聚合反应机理表现为ATRP.对于其它n(Fe)/n(P)(如1∶2和1∶4),产物的n与转化率不呈线性关系,表明在聚合反应过程中存在多种活性中心.     

废脱硝催化剂中五氧化二钒回收工艺研究

采用H_2SO_4浸取、Na_2SO_3还原、NH_4Cl沉钒的方法回收废脱硝催化剂中的V_2O_5.实验对影响五氧化二钒回收的因素进行了研究,结果表明酸浸还原反应的最佳条件为:硫酸质量分数为45%,n(Na_2SO_3)∶n(V_2O_5)=1.2,反应温度为100℃,反应时间3.0 h,液固质量比为2;富集除杂反应过程的最佳条件为:反应温度为80℃,溶液p H为8;沉钒过程n(NH_4Cl)∶n(V_2O_5)=2.2为最佳反应条件,回收的V_2O_5含量达95%以上.     

改性凹凸棒土制备4A分子筛及其吸附严寒村镇高氨氮水源水性能

以江苏盱眙凹凸棒原土为原料,采用静水沉降-离心分离法对其提纯,探索提纯土中降低铁含量、提供最大硅源的改性方式,采用碱溶-水热晶化工艺,调整n(Na_2O)∶n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(H_2O)的配比、晶化温度、晶化时间的因素参数,以X-ray diffraction(XRD)表征、结晶度、产出率与NH+4离子交换容量为指标分析4A分子筛的制备条件;考察其吸附NH+4性能.结果表明,PA基于3mol/L HCl酸浸除铁-800℃煅烧活化-5mol/L Na OH碱溶处理,滤液添加铝源后水热晶化可合成高结晶度-产出率的4A分子筛ACAPA-4AMS,当n(Na_2O)∶n(SiO_2)=2.1,n(H_2O)∶n(Na_2O)=60,n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=1.5,在90℃晶化8h时,NH+4交换容量最高,为159mmol/100g,符合工业标准.5℃ACAPA-4AMS饱和吸附量68.04mg/g,吸附符合Freundlich方程且为吸热过程,但温度对低浓度(5mg/L)NH+4-N的去除率影响不大.该研究为凹凸棒土在严寒村镇高氨氮水源水的应用提供理论基础.     

抗盐性AA-AMPS共聚分散剂的合成

以丙烯酸(AA)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,采用水溶液聚合法,合成了AA-AMPS共聚物.研究了引发剂用量、链转移剂用量及聚合反应温度等因素对聚合产物黏均分子质量的影响.实验结果表明,在n(AA)∶n(AMPS)=96∶4,引发剂质量分数(基于两种单体)为2%～5%,链转移剂质量比(基于两种单体)为0.30～0.95,单体质量分数(基于反应体系)为40%,反应温度在85～100℃,反应时间3 h的条件下,合成出了黏均分子质量在3900～10 000范围内的AA-AMPS共聚物.最后对产物进行了红外光谱分析.     

聚醚接枝聚羧酸系高效减水剂合成

采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)、甲基丙烯酸(MAA)、马来酸酐(MA)以及甲基丙烯磺酸钠(MAS)为单体,以过硫酸铵为引发剂,在水溶液中共聚合成聚醚接枝的聚羧酸系减水剂.考察单体摩尔比、引发剂用量、聚合温度以及聚合时间等因素对减水剂分散性能的影响.研究结果表明:最佳合成工艺条件为n(MA)∶n(MAA)∶n(APEG)∶n(MAS)=2.5∶3.0∶1.0∶0.5,引发剂用量为单体总质量的5%,聚合温度为90℃,反应时间4~5 h,合成的减水剂其水泥净浆流动度可达235 mm,说明研究合成的聚羧酸系减水剂对水泥具有较好的分散性.     

AA—MAA—AMPS三元共聚物的合成及其阻垢分散性能

以丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸(AMPS)为单体，以水为溶剂，过硫酸钾为引发剂，按一定的比例进行聚合反应，合成了AA-MAA-AMPS三元共聚物．最佳合成工艺条件为，单体配比n(AMPS)：n(AA)：n(MAA)=2：10：7(摩尔比)，引发剂用量1．0％(占单体总质量)，反应温度为75℃，反应时间为4h，合成的三元共聚物对CaCO3，Ca3(PO4)2有较好的阻垢分散性能。     

反相乳液合成阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂及其表征

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,采用反相乳液聚合法制备了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),并对其结构进行了表征.以高岭土悬浊液模拟废水进行沉降实验,考察了单体用量及其配比等工艺条件对产物粘均分子量(M_η)和絮凝率(S_P)的影响.结果表明:合成CPAM的最佳搅拌速率为540～960 r/min,单体质量分数为65%,n(AM)∶n(DMDAAC)=10∶1,V(CYH)∶V(H_2O)=1.2,m(司盘80+吐温80)∶m(AM+DMDAAC)=0.1,m(span80)∶m(tween80)=3,n(H_2O_2)∶n(AM)=0.033,反应时间为5 h,温度为40℃,在此条件下,M_η可达5.92×10~6,其S_P最高达到99.24%.     

两性离子聚合物硅垢阻垢剂的合成及阻垢性能

采用水溶液自由基聚合法,引入一种新型烯丙基型季铵盐阳离子——三羟乙基烯丙基季铵盐,与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)在氧化-还原引发剂体系下合成一种两性三元共聚物。在静态条件下考察最佳合成条件:单体配比n(季铵盐阳离子)∶n(丙烯酰胺)∶n(AMPS)为1∶2∶1,聚合温度为60℃、反应时间为4 h、引发剂质量分数为4. 5%时,合成的聚合物阻垢性能最好。性能评价结果表明,阻垢剂质量浓度为120 mg/L时,对硅垢的阻垢率可达到78. 2%。通过加入阻垢剂前后垢样的电镜扫描图可知,加入阻垢剂的垢样疏松分散。     

Fenton氧化深度处理制药废水的研究

针对阿维菌素、盐霉素废水经厌氧-好氧工艺处理后难以进一步生物降解的特点,采用Fenton氧化法进行深度处理。试验研究探讨了不同pH值、反应时间、H_2O_2投加量以及n(H_2O_2)∶n(Fe2+)对COD去除效果的影响。在pH值为3.0,H_2O_2(体积分数为30%)投加量为1.5mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))为5∶1条件下,废水COD质量浓度由224mg/L下降到64.3mg/L,去除率达到71.3%。     

微波辐射β分子筛负载SO_4~(2-)/Fe_2O_3固体超强酸催化制备2-(2-1H-苯并咪唑基)-苯酚

以邻苯二胺和水杨酸为原料,β分子筛负载SO2-4/Fe2O3固体超强酸催化剂,微波辐射促进合成了2-(2-1H-苯并咪唑基)-苯酚。实验结果表明:n(水杨酸)∶n(邻苯二胺)=1.0∶1.1(水杨酸6.90 g,邻苯二胺5.70 g),固体超强酸相对用量0.10 g,微波辐射功率500 W,微波辐射时间5 min。产率达87.8%,与常规加热方法相比,具有反应速度快、转化率高等优点。     

APEG-MAH-AMPS醚类聚羧酸系水泥减水剂的合成

以烯丙基聚氧乙烯醚2000(APEG2000)、马来酸酐(MAH)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,以过硫酸铵-亚硫酸钠为引发体系,合成出醚类聚羧酸系水泥减水剂。经正交试验选出最佳合成工艺条件:APEG与MAH摩尔比为1∶2,APEG与AMPS摩尔比为1∶0.4,过硫酸铵-亚硫酸钠引发体系质量占聚合单体总质量的1.5%,聚合时间6h,聚合温度45℃。该条件下单体转化率为93.68%,水泥净浆初始流动度为242mm,坍落度为199mm。采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对聚合物分子结构进行了表征;通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对加入该减水剂的硬化水泥石微观结构进行了分析,结果表明,减水剂的加入减慢了水泥凝胶体向结晶体转变的过程,同时加快了水泥的水化程度。     

阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO的合成及溶液性质

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS)、丙烯酸正辛酯(OA)合成了阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO,考察了PAAO的合成条件。采用傅里叶红外光谱法对分子结构进行表征并对其增黏、抗盐性进行了研究。结果表明:当n(AM)∶n(AMPS)=83∶17,引发剂质量分数为0.09%,反应温度为60℃,疏水单体摩尔分数为1.54%时聚合物PAAO的表观黏度最高。此外强阴离子(-SO2-3)和疏水单体的加入,使PAAO水溶液表现出良好的增黏性、抗盐性。     

紫外光固化水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液性能的研究

选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)等为原料,采用阴离子自乳化法制备了紫外光(UV)固化水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液.考察了n(-NCO)/n(-OH)、DMPA及HEMA质量分数对乳液性能的影响.结果表明,n(-NCO)/n(-OH)为1.4～1.5,DMPA的质量分数为4.5%时乳液性能最好.同时,HEMA质量分数越高,乳液黏度越小.     

F68大单体/HEMA共聚水凝胶的制备及性能研究（Ⅱ）：pH敏感性

以Pluronic F68与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)反应制备可光聚合的F68/GMA大分子单体,再在水溶液中与pH敏感性丙烯酸(AA)单体和甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)经紫外光原位聚合制备温度敏感水凝胶.详细地研究了水凝胶在不同pH下的溶胀性能.溶胀动力学测量的结果表明:该水凝胶在具有温度响应性的同时还具有pH响应性且具有可逆性.     

银和氮共掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法制得不同掺杂量N和Ag的单掺杂及共掺杂二氧化钛粉体,以甲基橙模拟废水中的有机物,考察了不同掺杂量的催化剂对光催化剂降解能力的影响,并对其机理进行了分析。其中氮掺杂光催化剂n(N)∶n(TiO2)=4∶1,银掺杂催化剂银含量为4%时,光催化性能最高,分别比纯TiO2提高了36%和42%;共掺杂TiO2的摩尔比n(TiO2)∶n(N)∶n(Ag)=1∶4∶0.02,催化性能比单掺杂还要高,在可见光下降解甲基橙300 min的降解率分别为:纯TiO2为40%,N掺杂为75%,Ag掺杂为70%,共掺杂为84%,表明了金属与非金属掺杂的机理在共掺杂光催化剂中共同产生作用。