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绿色水处理药剂的合成及其与静电场协同性能研究

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应用化工 2024年第3期53卷 596-599页

作者：刘展闫美芳李娜郑玉轩高玉华李海花刘振法河北省科学院能源研究所河北石家庄050081 河北省工业节水工程技术研究中心河北石家庄050081 河北桑沃特水处理有限责任公司河北石家庄050081

采用不含磷氮的药剂衣康酸(IA)和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)合成了环保型的两元共聚物药剂,并系统研究了合成工艺条件对共聚物性能的影响。最终得到最佳合成条件如下:原料质量比(IA∶SMAS)为2∶1,聚合温度为95℃,聚合时间为6 h;此外,引发剂... 详细信息

采用不含磷氮的药剂衣康酸(IA)和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)合成了环保型的两元共聚物药剂,并系统研究了合成工艺条件对共聚物性能的影响。最终得到最佳合成条件如下:原料质量比(IA∶SMAS)为2∶1,聚合温度为95℃,聚合时间为6 h;此外,引发剂和链转移剂的添加量均为原料总质量的5%。经静态阻垢实验研究表明,合成的共聚物具有优异的阻垢性能和分散性能。将该共聚物与静电场结合用于阻垢性能研究,结果表明静电场的存在使IA/SMAS的阻垢性能提高了17%,静电与IA/SMAS共聚物具有协同增效作用。

关键词：衣康酸甲基丙烯磺酸钠阻垢剂静电场协同作用

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聚天冬氨酸接枝共聚物的合成及性能研究

聚天冬氨酸接枝共聚物的合成及性能研究

作者：闫美芳河北工业大学

学位级别：硕士

聚天冬氨酸是一种可生物降解的环保型水处理剂,但其分散性能并不突出,其应用受到了限制。本文在研究聚天冬氨酸的基础上,将其它官能团如羟基和磺酸基分别引入到聚天冬氨酸的分子中,合成聚天冬氨酸接枝共聚物。本文首先采用热缩聚的方法,... 详细信息

聚天冬氨酸是一种可生物降解的环保型水处理剂,但其分散性能并不突出,其应用受到了限制。本文在研究聚天冬氨酸的基础上,将其它官能团如羟基和磺酸基分别引入到聚天冬氨酸的分子中,合成聚天冬氨酸接枝共聚物。本文首先采用热缩聚的方法,以L-天冬氨酸为原料合成聚琥珀酰亚胺,确定了反应温度与聚琥珀酰亚胺分子量的关系及分子量与聚天冬氨酸阻垢率的关系。研究表明:在反应温度为240℃,时间为4h时,聚琥珀酰亚胺的分子量为3200时,聚天冬氨酸对碳酸钙的阻垢率最高。以聚琥珀酰亚胺、2-氨基乙醇和2-氨基乙磺酸为原料分别合成了含不同比例羟基和磺酸基的聚天冬氨酸接枝共聚物,采用静态实验法、旋转挂片法和摇床实验法对聚天冬氨酸接枝共聚物的性能进行了研究。结果表明:合成的聚天冬氨酸接枝共聚物阻碳酸钙垢能力有所下降,但具有良好的阻磷酸钙垢和分散氧化铁的能力,具有一定的缓蚀性能,是可生物降解的绿色环保型水处理剂。其中羟基与聚琥珀酰亚胺摩尔比为0.8的含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物对磷酸钙有突出的阻垢性能:在药剂浓度为8mg/L时,含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物对磷酸钙的阻垢率为98.2% ,而聚天冬氨酸对磷酸钙的阻垢率仅为1.5%。而磺酸基与聚琥珀酰亚胺摩尔比为0.2的含磺酸基聚天冬氨酸接枝共聚物具有优良的分散氧化铁的性能:在药剂浓度为15mg/L时,透光率仅为33.2%,而聚天冬氨酸在加药浓度为15mg/L时,透光率为89.7%。采用电子扫描显微镜研究了聚天冬氨酸及其接枝共聚物对碳酸钙结晶过程及垢型的影响,并对其阻垢机理进行了初步探讨。结果表明,聚天冬氨酸接枝共聚物可使碳酸钙晶体更容易发生明显的断裂和扭曲现象,使晶粒更加细小分散。

关键词：聚天冬氨酸接枝共聚物阻垢分散缓蚀生物降解性

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环境友好型无磷无氮缓蚀剂性能研究

水处理技术 2022年第7期48卷 32-37页

作者：闫美芳谭强强刘展郑玉轩刘振法中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100049 中国科学院大学北京100049 河北省科学院能源研究所河北石家庄050081 河北省工业节水工程技术研究中心河北石家庄050081

以磺酸基环氧琥珀酸聚合物、葡萄糖酸钠、聚环氧琥珀酸和硫酸锌为组分,进行复合配制,通过静态挂片和动态挂片实验法,筛选了复合缓蚀剂配方,并对其生物降解性能进行了评定。采用电化学法和对腐蚀试片的表面结构进行表征,分析了复合缓蚀... 详细信息

以磺酸基环氧琥珀酸聚合物、葡萄糖酸钠、聚环氧琥珀酸和硫酸锌为组分,进行复合配制,通过静态挂片和动态挂片实验法,筛选了复合缓蚀剂配方,并对其生物降解性能进行了评定。采用电化学法和对腐蚀试片的表面结构进行表征,分析了复合缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明,药剂浓度按照50 mg/L ESA/IA/SMAS+100 mg/L PTT+50 mg/L PESA+5 mg/L Zn^(2+)投加测得的缓蚀率可达95.61%,腐蚀率为0.01426 mm/a,生物降解率达88.19%。复合药剂可以在碳钢表面形成致密的保护膜,属于混合型缓蚀剂。该4组分复合配方缓蚀剂无磷无氮,是一种高性能的绿色缓蚀剂。

关键词：缓蚀剂无磷无氮磺酸基聚环氧琥珀酸环境友好

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聚天冬氨酸接枝共聚物的合成及阻垢性能研究

河北科技大学学报 2010年第4期31卷 321-325页

作者：闫美芳河北省科学院能源研究所河北石家庄050081 河北省工业节水工程技术研究中心河北石家庄050081

通过热缩聚法合成了聚琥珀酰亚胺(PSI),以PSI为原料合成了含磺酸基聚天冬氨酸接枝共聚物,通过静态实验法研究了不同接枝比值的共聚物及其在磁化水中对碳酸钙的阻垢性能。结果表明,随着接枝比值的增加,共聚物的阻垢性能逐渐下降,含磺酸... 详细信息

通过热缩聚法合成了聚琥珀酰亚胺(PSI),以PSI为原料合成了含磺酸基聚天冬氨酸接枝共聚物,通过静态实验法研究了不同接枝比值的共聚物及其在磁化水中对碳酸钙的阻垢性能。结果表明,随着接枝比值的增加,共聚物的阻垢性能逐渐下降,含磺酸基聚天冬氨酸接枝共聚物在磁化水中的阻垢性能比在未磁化水中有所提高,其中,接枝比值为0.8的共聚物在药剂用量为8 mg/L时,阻垢率提高幅度最大,为30.8%。

关键词：聚天冬氨酸接枝共聚物磁化水阻垢

太行山南段小叶鹅耳枥林物种多样性与种间关系的研究

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太行山南段小叶鹅耳枥林物种多样性与种间关系的研究

作者：闫美芳山西大学

学位级别：硕士

太行山南段的大峡谷,是近几年开发的旅游景点,旅游资源丰富,潜力巨大。为了加强对该地区植被的保护,避免因人为干扰而导致的植被破坏和退化,本文以太行山南段的小叶鹅耳枥（Carpinus turczaninowii）群落为研究对象,在分析了群落主要特... 详细信息

太行山南段的大峡谷,是近几年开发的旅游景点,旅游资源丰富,潜力巨大。为了加强对该地区植被的保护,避免因人为干扰而导致的植被破坏和退化,本文以太行山南段的小叶鹅耳枥（Carpinus turczaninowii）群落为研究对象,在分析了群落主要特征的基础上,应用数量生态学方法,分别从群落的物种多样性、优势种群的种间关系和生态位三个方面,客观定量地分析了植物群落的生态关系。采用χ~2检验和Spearman秩相关系数检验研究了小叶鹅耳枥群落的种间关系,分别测定了8种乔木、13种灌木和20种草本在群落中的种间联结性和相关性。结果表明,建群种小叶鹅耳枥与主要优势种辽东栎（Quercus liaotungensis）之间为显著负相关,这主要由于它们对光照的不同适应。一般而言,对水分、光照等生态因子有相同利用方式的物种,一起出现的几率大,多为正相关,而生态习性不同的物种之间如耐荫物种与喜光耐旱物种之间多为负相关。总的来看,乔灌草各层的负相关（负关联）种对数都明显超过正相关（正关联）的种对数,这说明整个群落基本上处于较稳定的发展阶段,物种之间的普遍竞争大为减弱,种间关系松散。与χ~2检验相比,基于定量数据的秩相关检验能更精确地反映种间关系的实质,其结果更准确可靠。应用Levins和Shannon-Wiener指数分别对乔灌草三层的优势种群的生态位宽度进行了分析,结果表明,种群的生态位越宽,对环境的适应能力越强,在群落中的功能地位越显著。采用TWINSPAN分类法把样方划分为9个群落类型,然后用Petraitis公式对9个群落中的优势种群的生态位重叠进行计测,结果清楚地表明了不同群落中资源的不同利用状况和物种配置情况。一般来说,生态位宽度接近的物种之间有较大的生态位重叠。生态习性相似的物种之间也有较大的生态位重叠,如中旱生物种之间重叠部分较多,在可利用资源不足尤其是水分匮乏时容易发生激烈竞争。但不同生活型的物种之间即使存在较大重叠,也并不一定会产生竞争,而更倾向于是一种互惠关系。因为处于群落不同高度的种群之间通过遮荫关系达到对光、温度、湿度等环境条件的选择性利用,

关键词：太行山南段小叶鹅耳枥群落物种多样性种间关系生态位

不同树龄杨树(Populus balsamifera)人工林的土壤呼吸空间异质性

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生态学杂志 2013年第6期32卷 1378-1384页

作者：闫美芳张新时周广胜太原理工大学环境科学与工程学院太原030024 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093

土壤呼吸作用的空间异质性对土壤碳收支的准确评估起重要作用。通过对新疆伊犁地区3个生长阶段杨树人工林的土壤呼吸速率、土壤环境因子和细根生物量的测定,分析了土壤呼吸速率的空间变异及其影响因素。结果表明:在整个生长季,土壤呼吸... 详细信息

土壤呼吸作用的空间异质性对土壤碳收支的准确评估起重要作用。通过对新疆伊犁地区3个生长阶段杨树人工林的土壤呼吸速率、土壤环境因子和细根生物量的测定,分析了土壤呼吸速率的空间变异及其影响因素。结果表明:在整个生长季,土壤呼吸空间变异系数(CV)为5.7%～42.6%。2、7和12年生杨树人工林的平均土壤呼吸速率分别为5.74、5.10和4.71μmol·m-2·s-1,空间变异系数分别为28.8%、22.4%和19.6%,差异显著。逐步回归分析表明,5cm土壤温度、表层土壤氮含量及细根生物量是决定土壤呼吸空间异质性的主要因子,可以共同解释86%的土壤呼吸变异。此外,由于测点距树干的位置不同,使土壤温度和细根生物量等因子发生了改变,也会导致土壤呼吸的空间变异。在估算杨树人工林土壤碳排放量时,应考虑其在不同生长阶段土壤呼吸速率的空间变异。

关键词：空间变异土壤温度土壤全氮细根生物量生长阶段

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环保型阻垢剂对碳酸钙结晶过程的影响

应用化工 2023年第2期52卷 476-479,484页

作者：刘展闫美芳李娜高玉华李海花刘振法河北省科学院能源研究所河北石家庄050081 河北省工业节水工程技术研究中心河北石家庄050081 河北桑沃特水处理有限责任公司河北石家庄050081

在一定条件下合成环保型水处理药剂衣康酸/甲基丙烯磺酸钠(IA/SMAS)共聚物。之后采用测定电导率的方法研究该药剂对碳酸钙结晶过程的影响,经作图拟合可以得到结晶速率常数,结果可以看出,随着加药量的增加,生成速率常数K_(1)和晶体长大... 详细信息

在一定条件下合成环保型水处理药剂衣康酸/甲基丙烯磺酸钠(IA/SMAS)共聚物。之后采用测定电导率的方法研究该药剂对碳酸钙结晶过程的影响,经作图拟合可以得到结晶速率常数,结果可以看出,随着加药量的增加,生成速率常数K_(1)和晶体长大速率常数K_(2)逐渐减小。采用静态阻垢实验法和SEM分析进一步验证了溶液电导率法得到的结果。最终得出结论,聚合物IA/SMAS具有优异的阻垢性能是由于聚合物的螯合作用引起的,且其具有晶格畸变作用。

关键词：阻垢剂电导率法阻垢率速率常数

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马来酸衍生物水处理剂的合成及阻垢机理研究

应用化工 2023年第11期52卷 3057-3059,3064页

在不同条件下合成了不含磷氮的环保型水处理剂马来酸/烯丙基磺酸钠(MA/SAS)共聚物。对产物性能进行测试后得到最适宜合成条件:氮气存在下,原料质量比1∶1,聚合温度为95℃,聚合时间6 h,药剂用量20 mg/L时对碳酸钙的阻垢率可达100%,分散... 详细信息

在不同条件下合成了不含磷氮的环保型水处理剂马来酸/烯丙基磺酸钠(MA/SAS)共聚物。对产物性能进行测试后得到最适宜合成条件:氮气存在下,原料质量比1∶1,聚合温度为95℃,聚合时间6 h,药剂用量20 mg/L时对碳酸钙的阻垢率可达100%,分散氧化铁后,上层清液的透光率最低为27%。采用SEM和XRD对阻垢机理进行研究,结果表明,该药剂使垢样外貌发生很大改变,对晶型也有一定影响。

关键词：水处理剂阻垢性能分散性能阻垢机理

一种无磷无氮型循环冷却水处理药剂的合成及研究

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应用化工 2023年第7期52卷 2068-2071,2079页

作者：刘展王崇璞李娜闫美芳高玉华刘振法河北省科学院能源研究所河北石家庄050081 河北省工业节水工程技术研究中心河北石家庄050081 河北协同水处理技术有限公司河北石家庄050035 河北桑沃特水处理有限责任公司河北石家庄050081

由马来酸(MA)和烯丙基磺酸钠(SAS)合成了不含磷氮的循环冷却水处理药剂MA/SAS共聚物。采用红外光谱、元素分析、凝胶色谱以及热重分析等进行表征,采用静态试验对共聚物的阻垢、分散以及生物降解性进行了研究,结果表明,其对碳酸钙、磷酸... 详细信息

由马来酸(MA)和烯丙基磺酸钠(SAS)合成了不含磷氮的循环冷却水处理药剂MA/SAS共聚物。采用红外光谱、元素分析、凝胶色谱以及热重分析等进行表征,采用静态试验对共聚物的阻垢、分散以及生物降解性进行了研究,结果表明,其对碳酸钙、磷酸钙以及硫酸钙的阻垢率均可以达到100%,分散后上层清液透光率最低为35.4%,28 d生物降解率为63%,对环境友好,是一种很有发展前景的循环水处理剂。

关键词：循环冷却水环保型药剂阻垢性能分散性能生物降解性