重金属捕集剂TBA的合成及其对含铜废水的捕集性能

以无机水合肼与二硫化碳作反应物,环己醇与丙酮的混合溶液作溶剂,合成了一种新型重金属捕集剂四硫代联氨基甲酸(TBA)。重点考察了水合肼与二硫化碳的物质的量比、混合有机溶剂的用量、混合溶剂的配比、反应温度等因素对产物得率的影响,并对产物进行IR、NMR表征。研究结果表明,水合肼与二硫化碳的物质的量比为1:1、有机溶剂(环己醇和丙酮混合物)与二硫化碳的体积比为2∶3、反应温度为30℃、反应时间为2 h时,二硫化碳的转化率最高可达92.96%。将合成的重金属捕集剂四硫代联氨基甲酸用于含铜模拟废水的处理,结果表明其对于含铜废水具有优良的捕集性能。     

双呋咱并[3,4-b:3',4'-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氮杂环庚三烯及衍生物的合成和表征

以3,4-双(4'-硝基呋咱-3'-基)氧化呋咱(BNFF)为原料,合成9种不同取代基的双呋咱并[3,4-b:3',4'-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氮杂环庚三烯(a~i),探究了成环反应的SN2机理,并采用核磁、红外、质谱等对其进行了表征。将7-(2-氨基-1-乙基)-双呋咱并[3,4-b':4'-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氮杂环庚三烯(c)与2,4-二硝基氯苯、2,4,6-三硝基-3-氨基氯苯反应合成出两种未见文献报道的化合物,N-(2',4'-二硝基苯基)-和N-(3'-氨基-2',4',6'-三硝基苯基)-7-(2-氨基-1-乙基)-双呋咱并[3,4-b':4'-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氮杂环庚三烯(j和k),通过差示扫描量热法研究这两种物质的热性能,结果表明,化合物j的第1、2阶段热分解放热峰分别为258.03℃和329.92℃,化合物k的第1、2阶段放热峰分别为275.35℃和360.24℃,表明多硝基苯基的引入可提高含能化合物的热稳定性。理论预测了其爆轰性能:j的理论密度、爆速、爆压分别为1.68 g·cm-3、6945 m·s-1、21 GPa,k为1.74 g·cm-3、6438 m·s-1、18 GPa。     

甲叉膦酸型化合物阻垢机理的量子化学研究

运用密度泛函（DFT）理论,在B3LYP／6-31G水平下,系统研究了ATMP,EDTMP,HDTMP,GDMP,MADMP这5种甲叉膦酸类阻垢缓蚀剂分子结构与阻垢性能之间的构效关系。结果表明,5种膦酸分子中的氮原子及膦羧基团中的氧原子上负电荷密度较大,这使得氮原子及膦羧基易与垢晶体中的钙离子发生静电相互作用,如果氮原子与氧原子间距与方解石晶体生长面上的钙离子对间距匹配,将显著增强了阻垢剂分子与特定晶面的Coulomb吸附行为,诱导垢晶体发生畸变,有效地阻止其生长。本文还利用半经验（PM3）方法对分子势能面进行扫描,得出分子能量随二面角改变的变化率,初步探讨了分子柔性、刚性对其阻垢性能的影响。     

膦酰基羧酸对碳酸钙的阻垢机理

通过透射电镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了投加膦酰基羧酸（POCA）对碳酸钙形貌及晶格参数2θ的影响，发现投加POCA改变了CaCO₃垢的结晶习惯并对方解石有一定的晶格扭曲作用，随着加药量的增加，方解石的比例减少，而文石和球霰石的比例增加，POCA对方解石（110）晶面的抑制作用强于（104）晶面;同时采用分子动力学(MD)方法，模拟计算了POCA与方解石的(110)、（104）晶面的相互作用， 结果表明：聚合物分子与晶面之间的结合能主要由Coulomb作用和van der Waals作用力提供。比较POCA在方解石两晶面上的结合能，发现E_bind(110)大于E_bind(104)，两者数值之比约为1.39，即POCA分子与(110)面的结合比(104)面更牢固，说明POCA对(110)面生长的抑制居于主导地位。两种研究方法得到的结论一致。     

4-羟基苯并三氮唑合成新工艺

以低毒性硫酸汞替代剧毒性氧化汞为催化剂,以苯并三氮唑(BTA)、发烟硫酸、浓硫酸和KOH为原料,采用两步法合成了4-羟基苯并三氮唑(4-OH-BTA),即先将BTA溶于浓硫酸中,以液液均相磺化反应合成4-磺酸基苯并三氮唑(4-SO3H-BTA),然后4-SO3H-BTA在强碱性条件下水解反应合成了4-OH-BTA;分别考察了工艺条件对两步合成反应的影响。实验结果表明,磺化反应的最佳工艺条件为:m(浓硫酸)∶m(发烟硫酸)=60∶40、磺化温度130℃、n(硫酸汞)∶n(BTA)=0.010,在此条件下4-SO3H-BTA的收率为84.1%;水解反应的最佳工艺条件为∶n(KOH)∶n(4-SO3H-BTA)=4.0、水解温度235℃,在此条件下4-OH-BTA的收率为61.0%;两步反应的总收率为51.3%,比氧化汞为催化剂的合成工艺提高了20%左右。     

AMPS-AM反相微乳液聚合及其絮凝性能研究

反相微乳液通常指各向同性、清亮透明（或半透明）、粒子直径在8～80nm及热力学稳定的油包水（W／O）型的分散体系。由于其具有热力学稳定性好、粒径细小、均匀等特点，被广泛用来进行催化剂、半导体、超导体、磁性材料等的制备，特别是在近年来兴起的药物的微胶囊化、无机纳米材料、水溶性高分子的制备和提高石油采收率等方面的应用，成为材料科学研究领域的热点之一。     

羧酸聚合物对硫酸盐垢的抑制作用和机理

 采用静态阻垢法评定了膦酰基羧酸调聚物（POCA）、聚丙烯酸(PAA)、丙烯酸(AA)-丙烯酸羟丙酯(HPA)共聚物(T-225)、水解聚马来酸酐(HPMA)、AA与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的共聚物（AA-AMPS）5种羧酸类聚合物阻垢剂对CaSO₄和BaSO₄垢的阻垢性能。采用分子动力学(MD)方法，模拟计算了5种聚合物与CaSO₄晶体的最主要生长面(020)晶面的相互作用结合能、非键作用能等参数。结果表明，随着聚合物阻垢剂用量的增加，其阻垢性能增强；在用量为15mg/L时，POCA、PAA、T-225、HPMA和AA-AMPS对CaSO₄垢的阻垢率分别为100%、80.4%、92.3%、90.1%和95.5%；对BaSO₄垢的阻垢率分别为90.7%、60.9%、82.6%、70.6%和88.6%。五种聚合物按它们与(020)晶面结合能和非键作用能大小的排序为POCA>AA-AMPS >T-225 >HPMA >PAA，这一顺序也代表了它们对CaSO₄垢的阻垢能力大小的排序。理论计算与实验室静态阻垢评定结论一致。     

平圩电厂循环水阻垢剂的评价与运行优化

通过现场水质分析,评价了平圩电厂二期循环水的水质结垢趋势,并对现场水进行静态阻垢试验和极限碳酸盐试验,评价了水质稳定剂的阻垢性能,同时采用扫描电镜观察垢样,探讨阻垢剂的阻垢机理.结果表明,阻垢剂对碳酸钙具有良好的络合、分散和晶格畸变作用,当循环水的药剂投加量为5 mg/L,浓缩倍数控制在4左右时,循环水系统可以经济、安全、稳定地运行.     

膦酰基羧酸调聚物缓蚀性能的量子化学研究

研究中发现膦酰基羧酸调聚物(POCA)对碳钢的缓蚀作用良好,而丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸的共聚物(AA- AMPS共聚物)则几乎无缓蚀作用。量子化学方法计算表明POCA调聚物的前线HOMO分子轨道能量较AA-AMPS共聚物大,所以POCA更容易为铁的空d轨道提供电子;AA-AMPS共聚物中对HOMO轨道电荷密度贡献较大的主要是AMPS分子中酰胺基团的N和O原子,O原子的电子轨道布居数虽然较大,但贡献却比N原子小(10%左右),而N原子贡献虽然较大(75%左右),但电子轨道布居数小,因此很难在酰胺基团处与金属吸附。POCA分子中膦酰基基团的P原子和O原子对HOMO轨道电荷密度贡献分别达到70%和20%,且其轨道电子布居数较大,因此较容易通过膦酰基与金属配位吸附而缓蚀性能良好。POCA的缓蚀功能由引入链分子中的膦酰基基团获得,羧酸基团和磺酸基团基本无作用。     

丁二酸单乙酯衍生物的合成及医药应用综述

丁二酸单乙酯是一种重要的有机中间体,它的衍生物应用广泛但研究报道尚不多见。综述了丁二酸单乙酯的6种衍生物的合成方法及在医药方面的不同应用,包括用于消炎止痛、杀菌消毒、治疗肺炎、糖尿病、精神方面的疾病以及作用于人体免疫系统。指出研究和开发这些新药的新技术和清洁工艺将产生良好的社会效益和经济效益。