响应曲面法优化衣康酸三元共聚物制备工艺

针对咸阳某企业循环冷却水水质情况,选择衣康酸(IA)、乙酸乙烯酯(VAc)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,采用水溶液自由基聚合法制备IA-VAc-AMPS共聚物阻垢剂.利用响应曲面Box-Behnken试验优化共聚物制备工艺,并建立多元回归模型.结果表明:单体摩尔比和反应温度影响最大,单体摩尔比和引发剂用量交互影响最为显著;响应曲面确定的最优合成条件为:单体摩尔比1.36、引发剂7.11％、反应温度82.73℃和反应时间2.87 h,最优条件下合成共聚物的阻垢率达到97.56％.FT-IR光谱表征表明已成功制备IA-VAc-AMPS三元共聚物.SEM对垢样晶体形态结构分析表明共聚物作用效果明显,垢体松散,致密度降低.     

新型衣康酸三元共聚阻垢剂性能研究

利用自由基聚合法合成了新型衣康酸三元共聚阻垢剂IA-HEMA-AMPS,探究对共聚物阻垢性能的影响因素。结果表明,IA-HEMA-AMPS共聚物中出现了羧基中—C=O和—OH的伸缩振动吸收峰,含有大量磺酸、酯基、羟基、酰胺基等官能团;当羧酸基和磺酸基比例相当、引发剂质量为单体总质量的6%、引发温度为80℃、反应时间为2～2. 5 h时,合成的共聚物阻垢性能良好。IA-HEMA-AMPS在28 d内降解性达到53. 8%,为易生物降解。当药剂质量浓度为5 mg/L时,测定其氧化铁透光率为43. 1%,表明共聚物有一定的分散氧化铁性能。SEM分析表明,共聚物有效抑制了碳酸钙垢的生长。通过与市售阻垢剂进行各项指标对比可以看出,该三元共聚物的阻垢性能具有一定优势。     

AA-MA-HEMA阻垢剂的阻垢性能研究

以水为溶液,用过硫酸铵为引发剂合成AA-MA-HEMA共聚物阻垢剂。经过实验共聚物对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢的阻垢性能。该研究表明,共聚物较PASP及PAA,对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢的阻垢性能较好,能够适应水质较复杂的水质环境中;通过氧化分散铁表明了共聚物具有较佳的氧化分散铁能力,能够用于铁质循环系统中;通过钙容忍度实验表明了共聚物具有较强的钙容忍度,钙离子浓度再较高的条件下,共聚物也能较好的发挥其阻垢性能;通过扫描电镜对共聚物对不同垢体的阻垢性能的变化进行了分析研究。同时对共聚物的生物降解性进行了研究,研究表明共聚物的生物降解性能较好,属于易降解的高分子共聚物。     

AA/AM/MA共聚物与PESA复配阻垢缓蚀性能研究

为了提高PESA的阻垢缓蚀性能,合成了丙烯酸/丙烯酰胺/马来酸酐(AA/AM/MA)三元共聚物,与聚环氧琥珀酸(PESA)进行物理复配,考察了温度、反应物配比及浓度对复配产品阻垢和缓蚀性能的影响。结果表明,在反应物配比即共聚物∶聚环氧琥珀酸为1∶(0.35～0.5)、反应温度为80℃的条件下,该复配物具有很好的阻垢、缓蚀性能。     

溶胶-凝胶法改性SiO2膜的润湿性与水汽稳定性

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)替代部分正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱物,用溶胶-凝胶法制备了MTES改性二氧化硅溶胶和二氧化硅膜,研究了憎水基团的添加量对溶胶体系的稳定性和对二氧化硅膜润湿性以及水汽稳定性的影响.结果表明,随MTES/TEOS摩尔比增大,二氧化硅溶胶的稳定性降低,改性二氧化硅膜的表面自由能显著减小;表面润湿性降低,主要是表面张力中极性力的贡献,FTIR分析表明,这是由于二氧化硅颗粒表面-CH3非极性基团增加所致;在潮湿环境中陈化时,二氧化硅膜接触角的变化及吸水率随MTES/TEOS摩尔比增大而减小,疏水性二氧化硅膜的MTES/TEOS宜为0.8～1.0;AFM形貌分析表明陶瓷支撑体上的二氧化硅薄膜连续,膜表面较光滑、平整.     

改性GO/SiO2环氧涂层在模拟地热水中的防腐性能研究

为提升复合涂层的防腐性能，采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性氧化石墨烯(GO)及纳米二氧化硅(nano-SiO₂)，利用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射谱(XRD)和扫描电镜(SEM)表征改性前后的结构变化，制备得到改性GO/SiO₂复合涂层。分析不同填料配比下涂层的硬度、接触角及在酸碱条件下的起泡、脱落现象。通过旋转挂片、扫描电镜(SEM)、极化曲线(Tafel)等手段分析涂层在模拟地热水环境中的腐蚀行为，测试其耐腐蚀性能。结果表明：在最优配比时，复合涂层的硬度、附着力、耐酸碱等各项性能优异，制备得到的复合涂层在模拟地热水环境中的防腐性能显著提升。     

阻垢杀菌常用药剂的应用研究

结垢、腐蚀和细菌繁殖是循环冷却水系统中的三个主要问题,这些问题的出现会给生产带来很多不利影响。根据以往文献报道,综述了工业循环冷却水化学药剂的阻垢及杀菌技术进展,对阻垢剂和杀菌剂在应用过程中的改性、复配和合成阻垢杀菌共聚物三种主要方式进行总结,并进一步论述了药剂中活性基团间的相互作用。探求循环冷却水系统中的结垢、腐蚀、微生物繁殖等问题产生的规律,分析并总结解决问题的方法,为工业生产使用的相关水处理剂设计配方或合成药剂提供借鉴。     

新型无磷反渗透膜用阻垢剂的制备及性能研究

以衣康酸(IA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、天冬氨酸(ASP)为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合合成三元共聚物阻垢剂.以单体配比、引发剂用量、聚合温度、聚合时间4因素为基础,设计正交实验优化了共聚物的合成条件.利用红外光谱仪对共聚物的结构进行表征,表明其含有羧基、磺酸基、酰胺基等官能团.采用静态阻垢法考察了阻垢剂用量、反应温度及pH对共聚物阻垢性能的影响,并结合动态模拟实验表明其适用于高硬度高碱度的反渗透水质.     

三元FeCl3—MnCl2导电石墨层间化合物阶形成的准原位研究

在用循环伏安曲线法(CV法)监测三元FeCl_3—MnCl_2导电石墨层间化合物(GIC)合成过程的同时,用X射线衍射对阶的生成及变化进行了准原位研究,观察到了一个比较完整的阶的生成过程。     

AMPS/HEMA/AA三元共聚物的合成及其阻垢性能

以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和丙烯酸（AA）为单体, 过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法合成AMPS/HEMA/AA三元共聚物。通过单因素实验,选取静态阻垢 方法测定阻垢率,探讨了合成的三元共聚物投加量、溶液的pH值、硬度（Ca2+质量浓度）、碱度等因素 对共聚物阻垢性能的影响。同时对其适用的水质进行研究,当AMPS/HEMA/AA共聚物质量浓度5 mg/L、 Ca2+质量浓度200 mg/L、HCO3-质量浓度500 mg/L、温度70℃、pH值6、时间10 h时,对CaCO3的阻垢率 达到最高;当AMPS/HEMA/AA 共聚物质量浓度3 mg/L、Ca2+质量浓度2000 mg/L、SO42-质量浓度5000 mg/L、温度45℃、pH值9、时间5 h时,对CaSO4的阻垢率达到最高。通过扫描电镜初步探索了 AMPS/HEMA/AA三元共聚物阻垢作用的机理。本课题的创新点在于合成的AMPS/HEMA/AA共聚物的单体无磷 、无氮,可避免三废排放,是一种性能优异的绿色阻垢剂。