有机膦酸化合物阻垢缓蚀性能的量子化学研究

通过量子化学计量，探讨了乙烷－1，1－二膦酸（1，1－EDPA）、乙烷－1，2－二膦酸（1，2－EDPA）与羟基乙叉二膦酸（HEDP）三种结构相似的有机膦酸阻垢缓蚀剂分子结构与阻垢缓蚀性能之间的构效关系。计算结果显示，在阻垢性能方面，三种膦酸分子膦羧基团中氧原子呈负电性，这使得膦羧基易与晶面上的钙离子发生静电交互作用。且1，1－EDPA与HEDP分子中两个膦氧离子间距与方解石有关晶面上钙离子间距匹配，因而显著加强了阻垢剂分子与特定晶面的吸附行为，起到了碳酸钙晶体的阻垢效能，而1，2－EDPA不具有匹配的特征。在缓蚀性能方面，计算得到的三种分子最高占据轨道能量从高到低依次为1，2－EDPA；HEDP；1，1－EDPA。配合计算膦羧基团中膦中心原子对前线轨道电子云密度分布的贡献、磷原子2p轨道电子的富集程度，通过分析缓蚀剂分子与金属形成配价键的难易性，探讨了这三种有机膦酸分子缓性能差异的微观成因。     

己二胺四亚甲基膦酸掺杂聚苯胺的制备与结构表征

为制备较好阻燃性、导电性能和热稳定性的功能化聚苯胺,以苯胺为单体,己二胺四亚甲基膦酸(HDTMPA)为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化聚合法合成本征态和掺杂态聚苯胺。采用单因素试验方法,探讨原料配比、反应温度和反应时间等因素对己二胺四亚甲基膦酸掺杂聚苯胺(HDTMPA-PANI)电阻率和产量的影响,考察热处理温度对其电阻率的影响。运用红外光谱和透射电镜测试技术,研究HDTMPA-PANI的分子结构和聚集态微观结构。结果表明,制备HDTMPA-PANI的最佳工艺条件为:过硫酸铵、HDTMPA和苯胺的摩尔比为1.1∶1.6∶1,反应时间1.0 h,反应温度5℃,HDTMPA-PANI的粉末电阻率约30.80Ω·cm,热分解温度大于150℃。HDTMPA-PANI分子中苯胺单体以头尾形式相连,大分子间通过分子间作用力结合形成不规则的、较致密的块状结构。     

衣康酸酐的结构和性质的理论研究

采用DMol3程序对衣康酸酐的结构和相关性质(振动频率、热力学性质、反应活性及稳定性)进行了理论研究,得到了分子的几何优化构型和各原子上的电荷分布以及前线分子轨道能级。计算结果表明:衣康酸酐分子容易得到电子,且酸酐氧基上氧原子是亲电反应的作用点。     

聚合膦酸羧酸型水质稳定剂PHPMA的合成与缓蚀阻垢性能的评定

本文用具有优异阻垢性能的水解聚马来酸酐和亚磷酸为原料,经一步反应合成得到膦酸化水解马来酸酐。经色质图谱和其它分析方法研究了产物的分子结构,发现无论羧基和膦酸基团都在同一分子中存在着。产物的分子结构可示意为: 由于它既是一种聚合羧酸型化合物,又是一种聚合膦酸型化合物,因此既有优异的缓蚀性能又具备优异的阻垢性能。当产物在低剂量如5ppm和其它一些有机多元膦酸如羟基乙川二膦酸(2ppm)或乙二胺四甲叉膦酸(2ppm)以及锌离子(1ppm)等复合使用时,发现产物和它们有较好的协同效应。实验证实了,即使在含高氯离子浓度(40000ppm)的水质条件下,产物也可被用作为一种好的缓蚀剂和阻垢剂。     

两个金属有机膦酸配合物的合成与结构表征

以氨基三甲叉膦酸(NTP)为有机配体,在温和的水热体系中与金属盐反应合成了两个具有相同结构的金属膦酸配位化合物,Cd[NH(CH2PO3H)3](H2O)3(化合物1)和Mn[NH(CH2PO3H)3](H2O)3(化合物2).X-射线单晶衍射结果表明,两个化合物均结晶在单斜晶系,P2(1)/c空间群(No.14).以化合物1为例分析结构,NTP结构中的两个膦基氧原子与金属Cd原子螯合配位形成一个八元环的结构单元,再通过膦基氧原子的桥连作用连接成一维链.在化合物的结构中,存在大量的氢键,形成三维超分子结构.并用粉末X-射线衍射、红外、元素分析对化合物1和2结构进行了表征.     

两个金属有机膦酸配合物的合成与结构表征

以氨基三甲叉膦酸(NTP)为有机配体,在温和的水热体系中与金属盐反应合成了两个具有相同结构的金属膦酸配位化合物,Cd[NH(CH2PO3H)3](H2O)3(化合物1)和Mn[NH(CH2PO3H)3](H2O)3(化合物2).X-射线单晶衍射结果表明,两个化合物均结晶在单斜晶系,P2(1)/c空间群(No.14).以化合物1为例分析结构,NTP结构中的两个膦基氧原子与金属Cd原子螯合配位形成一个八元环的结构单元,再通过膦基氧原子的桥连作用连接成一维链.在化合物的结构中,存在大量的氢键,形成三维超分子结构.并用粉末X-射线衍射、红外、元素分析对化合物1和2结构进行了表征.     

基于分子模拟方法的HEDP阻垢机理研究

运用分子模拟的计算方法，模拟了羟基亚乙基二膦酸（HEDP）分子在方解石{104}面上扭折点处的吸附，以及方解石{104}面上扭折点附近碳酸钙分子的沉积过程．计算结果清楚地表明，HEDP分子的膦酸基团中的负电基团与方解石晶体扭折点处的Ca^2＋发生了强烈的静电作用，使HEDP分子牢固地吸附在扭折点上，从而抑制了碳酸钙分子的沉积，并阻断了扭折点处碳酸钙分子的快速生长．分子模拟计算证实HEDP的阻垢效果来自扭折点的吸附．     

顺式环氧琥珀酸的结构和性质的理论研究

采用DMol3程序对顺式环氧琥珀酸(ESA)的结构和相关性质(振动频率、热力学性质、反应活性及稳定性)进行了理论研究.得到了分子的几何优化构型和各原子上的电荷分布以及前线分子轨道能级.计算结果表明:ESA分子容易得到电子,且环氧基上氧原子是亲电反应的作用点.     

烷基次膦酸盐功能化改性的研究进展

烷基次膦酸盐是一种阻燃效率高的环境友好型无卤阻燃剂.概述了烷基次膦酸盐的结构、主要合成方法及优缺点.系统地归纳了含酰胺基、氨基取代物、羧基和羟基等不同活性基团的烷基次膦酸盐的合成方法及其应用于聚对苯二甲酸丁二醇酯、环氧树脂、尼龙及聚氨酯等高分子材料的阻燃改性研究现状.介绍了提升该类阻燃剂阻燃效率的方法.通过将烷基次膦酸盐与其他阻燃剂及纳米材料进行复配,发挥其二元阻燃体系的协同阻燃作用,制备了具有优良阻燃性能和力学性能的复合材料;对烷基次膦酸盐进行有机改性,制备具有阻燃性能的杂化物.最后,对烷基次膦酸盐阻燃剂今后的研究发展方向进行了展望.     

氨基膦酸树脂对汞、铅混合液的吸附研究

研究氨基膦酸树脂对汞、铅混合溶液的吸附行为．结果表明：树脂对混合溶液中的汞、铅都能产生吸附;当混合溶液中汞、铅浓度相同时,树脂对铅的吸附率要大于树脂对汞的吸附率;当混合液中汞、铅浓度不相同时,在实验条件下,无论是汞的浓度大于铅的浓度,还是铅的浓度大于汞的浓度,其吸附率都是树脂对铅的吸附率大于树脂对汞的吸附率;当树脂的功能基与溶液中汞、铅离子的物质的量相当时,树脂能基本完全吸附溶液中的汞、铅离子．所以,氨基膦酸树脂可作为含汞、铅废水的实用吸附剂．     

取代胺烃基膦酸—磷酸氢锆载体及钯催化剂

制得17个N取代的胺甲基膦酸1a～f,2胺乙基膦酸2a～k.它们的无定形(胺烃基膦酸磷酸氢)锆载体Zr(HPO4)2-x[O3P(CH2)nNRR1]x·H2O3a～f,4a～k及其相应的钯催化剂5a～f,6a～k.用IR,TG,DTA和XPS对其进行表征.研究了钯催化剂5、6常压加氢活性的取代基影响并进行了讨论.结果表明,活性基团在载体表面的手柄增长有利于加氢反应的进行;N取代烃基体积增大增加空间位阻,催化加氢活性明显降低;N羟乙基取代显著降低催化加氢活性;胍基和氰乙基的引入形成了多龄配位,催化加氢活性均有增加     

双膦酸对铌铁矿的捕收特性影响及其作用机理

研究了几种有代表性的捕收剂在不同矿浆pH值和捕收剂用量条件下,对人工合成的铌铁矿的捕收效果。试验结果表明双膦酸是铌铁矿的良好捕收剂,铌铁矿的回收率在双膦酸用量为140 mg/L且矿浆pH<5.0时,大约在84.24％～91.17％之间。而且对不同捕收剂的选择性和捕收性能的顺序进行了排列。同时用IAS和XPS检测和分析了双膦酸对铌铁矿的作用机理。IAS检测结果显示双膦酸在铌铁矿表面发生了吸附。XPS检测结果表明经双膦酸处理后的铌铁矿的P_(2p)峰位键合能变化了2.85eV。这证明了该吸附主要为化学吸附。图9,参12。     

膦配体构筑的超分子化合物分类研究

超分子配位化合物在新物质的合成、气体吸附、催化、化学发光、磁性等诸多方面具有广泛的应用。有机膦配体作为一种优秀的电子给体,已经被广泛地用作构筑超分子配位化合物的重要基元。基于有机膦配体构筑的超分子配位化合物就其形成形态上来说,主要包括单晶化合物、金属-有机凝胶以及无定形配位聚合物三种类型。     

有机膦酸的核磁共振分析

使用400MHz核磁共振仪测定了羟基乙叉二膦酸(HEDP)和甲胺二甲叉膦酸(MADMP)的^1H、^13C和^31P谱．研究了P对H和C的偶合裂分,探讨了N对^1H、^13C和^31P谱的影响．发现P对邻近C、H的偶合作用很强,而N的存在使谱图变得复杂．结果表明核磁共振波谱适合于有机膦酸的结构鉴定,是剖析该类化合物的一种较好方法。     

Cu（II）、Ni（II）离子在蛇纹石表面的吸附及对其浮选的影响

通过吸附量测试、纯矿物浮选和红外光谱分析,研究Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附过程及对蛇纹石浮选的活化机理。 Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附符合二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附能够自发进行,为物理吸附和化学吸附的共同作用,Cu2+和Ni2+离子在蛇纹石表面的吸附量随pН值升高而增大。 Cu2+和Ni2+离子在弱碱性条件下对蛇纹石具有活化作用,活化机理为铜镍的氢氧化物沉淀和羟基络合物作用于蛇纹石表面,形成活性位点,黄药在活性位点上吸附生成黄原酸铜或黄原酸镍,从而使蛇纹石表面疏水性增大,浮选受到活化。     

污水处理厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附性能的研究

以污水处理厂污泥作为吸附剂,研究其对Cu2+、Zn2+吸附性能的差异.结果表明:污泥对Cu2+、Zn2+的吸附量均随着平衡浓度的增大而增大,且均符合Henry型和Freundlich型等温吸附过程,其中污泥对Zn2+的吸附固定能力高于对Cu2+的吸附固定能力;随处理浓度的增大,污泥对Cu2+、Zn2+的解吸率均减小,相同条件下,以Zn2+的解吸率相对较低;吸附动力学表明,一级动力学方程是描述污水厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附动力学的最优方程,且污泥对Zn2+的吸附速率相对较高;红外光谱特征分析表明,硅酸盐中的Si-O基团和脂肪醇中的H-O基团是污水厂污泥吸附Cu2+的主要活性位点,而脂肪酸或芳香酸中的COO-基团和硅酸盐中的Si-O基团是其吸附Zn2+的主要活性位点.     

大孔膦酸树脂对铽的吸附性能研究

就大孔膦酸树脂(简称PAR)对铽(Ⅲ)的吸附性能进行了研究.实验选在pH为5.6的HAc-NaAc缓冲体系中进行.在实验条件下,树脂吸附铽离子的吸附速率随铽离子质量浓度的增大而增大,随温度的升高而增大,随振荡频率的增大而增大,随树脂粒径的减小而增大.     

氨基膦酸羧酸螯合树脂的合成及其对痕量镧系稀土富集分离性能的研究

简要叙述了氨基膦酸羧酸树脂的合成路线 ,用 ICP- AES对其富集分离痕量镧系稀土元素进行了研究 ,讨论了吸附酸度、洗脱、吸附流速以及共存离子干扰等的影响 ,并进行了实际样品的分析 ,获得了满意的结果 .     

有机膦酸螯合剂的分析

综述了有机膦酸螯合剂的分析方法，这些方法包括化学分析法、波谱法和色谱法，化学分析法适于工业生产的常规分析；波谱法可进行未知样品的结构鉴定，尤其是含磷化合物的核磁共振波谱特点明显，很值得利用：色谱法中的离子色谱和薄层色谱研究较多，而对液相色谱研究得很少。     

有机膦酸盐对碳钢在NaHCO3—Na2CO3溶液中钝化性能的影响

采用恒电位方法研究了羟基乙叉二膦酸（ＨＥＤＰ）、二乙烯三胺五甲太膦酸（ＤＥＴＰＭＰ）、三乙烯四胺六甲叉膦酸（ＴＥＴＨＭＰ）、乙二胺四叉膦酸（ＥＤＴＭＰ）对碳钢在ＮａＨＣＯ３－Ｎａ２ＣＯ３缓冲液中钝化过程破裂电位的影响，结果表明；在一定的浓度范围内，上述有机膦酸盐能促进碳钢的钝化，并能使其进入自钝化状态，但当有机磷酸盐浓度增中到一定值后，碳钢的阳极溶解电流又重新增大，有机磷酸盐对碳钢在在含Ｃｌ离子的