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聚醚型阻垢分散剂的合成及性能研究

聚醚型阻垢分散剂的合成及性能研究

作者：孙绪兵四川大学

学位级别：硕士

本文选用聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯(MPEGAA)及丙烯酸(AA)为共聚单体，采用水溶液共聚的方法制备出了具有长侧链醚基的共聚物阻垢分散剂P(AA／MPEGAA)。研究了单体配比、引发剂用量、链转移剂用量、反应温度及反应时间对共聚物阻垢性能的影... 详细信息

本文选用聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯(MPEGAA)及丙烯酸(AA)为共聚单体，采用水溶液共聚的方法制备出了具有长侧链醚基的共聚物阻垢分散剂P(AA／MPEGAA)。研究了单体配比、引发剂用量、链转移剂用量、反应温度及反应时间对共聚物阻垢性能的影响;考察了共聚物浓度、钙离子浓度、pH值、阻垢温度、阻垢时间以及不同侧链聚合度对碳酸钙垢、磷酸钙垢及硫酸钙垢的作用;考察了共聚物溶液分散氧化铁、缓蚀碳钢、影响体系浊度的能力;比较了常用阻垢剂聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸／2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸P(AA／AMPS)与聚醚型阻垢分散剂的阻垢性能;并采用红外光谱、热重、扫描电镜、X衍射等对共聚物的结构、耐热性能，以及钙垢的形貌和晶型等进行了表征。研究结果表明，聚合反应条件对共聚物阻垢剂P(AA／MPEGAA)阻垢性能的影响主要是通过调节聚合物分子量的大小来实现，而且对阻碳酸钙垢率影响较大，对阻磷酸钙垢率影响较小;所合成的共聚物具有优异的阻磷酸钙垢、硫酸钙垢和较好的阻碳酸钙垢的性能;聚合物的阻垢性能随着钙离子浓度的增加、阻垢温度的升高、pH值的增大及阻垢时间的延长而存在着程度不同的下降趋势，但仍能适用于较高浓缩倍数的循环水体系。通过对PAA、P(AA／AMPS)和不同侧链聚合度的P(AA／MPEGAA)阻垢率的比较，表明羧基是影响碳酸钙成垢的主要因素，而分散作用机理则是阻磷酸钙垢和阻硫酸钙垢的主要机理。醚基的存在赋予阻垢分散剂在具有阻垢分散作用的同时具有絮凝功能，能够将溶液中的钙垢等微小颗粒聚集在一起，形成尺寸较大易于机械分离的聚集体，从而降低体系的浊度。扫描电镜照片进一步证实，阻垢剂的加入改变了碳酸钙的结晶方式，使垢样的形貌发生了改变。添加PAA后尽管表面不再平整但仍能观察到比较规整的四面体晶体结构;而添加P(AA／MPEGMA)后晶体形状被彻底破坏，垢样成为疏松、多孔、絮状的无定形聚集体。X衍射谱图也表明，添加P(AA／MPEGMA)后垢样中方解石含量减少甚多，垢样变得疏松。

关键词：聚乙二醇单甲醚阻垢分散剂碳酸钙硫酸钙磷酸钙

羧基甲壳素对Pb(Ⅱ)的吸附性能及机理研究

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中国环境科学 2018年第8期38卷 3018-3028页

作者：孙绪兵吴雪梅朱建发由耀辉内江师范学院果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室四川内江641100 农业废弃物资源化院士工作站四川内江641100

为了提高甲壳素对Pb^(2+)吸附性能,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)/次氯酸钠(NaClO)/溴化钠(NaBr)氧化体系对甲壳素羧基化改性.采用FTIR、Solid^(13)C-NMR、XRD和SEM-EDX等对羧基甲壳素结构和形貌进行表征,考察了不同NaClO用量... 详细信息

为了提高甲壳素对Pb^(2+)吸附性能,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)/次氯酸钠(NaClO)/溴化钠(NaBr)氧化体系对甲壳素羧基化改性.采用FTIR、Solid^(13)C-NMR、XRD和SEM-EDX等对羧基甲壳素结构和形貌进行表征,考察了不同NaClO用量制备的羧基甲壳素、溶液pH值、Pb(Ⅱ)初始浓度、吸附时间和离子强度对吸附量的影响,利用XPS探究其吸附机理.结果表明,氧化改性不改变甲壳素的晶型,羧基出现在甲壳素晶体表面;NaClO用量和溶液pH值对吸附量影响显著,pH值为4.0～6.0,NaClO用量为30mL制备的羧基甲壳素吸附效果好,60min达到平衡,室温下饱和吸附量达233.64mg/g;吸附动力学符合准二阶动力学方程,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型,吸附机理包括静电作用、络合配位和离子交换.

关键词：羧基甲壳素 Pb(Ⅱ) 吸附机理

新型单宁基絮凝剂的制备及对Cu^(2+)去除

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内江师范学院学报 2022年第8期37卷 58-62页

作者：孙绪兵李双利唐青梅由耀辉内江师范学院果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室四川内江641100 内江师范学院化学化工学院四川内江641100 内江师范学院院士(专家)工作站四川内江641100

以黑荆树皮单宁(TA)、二乙烯三胺和甲醛为原料,制备了一种新型单宁基絮凝剂(TZG);采用红外光谱、热重和元素分析对其结构进行表征,考察了其对含Cu^(2+)混合模拟水样絮凝性能,研究了共存高岭土、腐殖酸、氨基乙酸、EDTA和柠檬酸对Cu^(2+... 详细信息

以黑荆树皮单宁(TA)、二乙烯三胺和甲醛为原料,制备了一种新型单宁基絮凝剂(TZG);采用红外光谱、热重和元素分析对其结构进行表征,考察了其对含Cu^(2+)混合模拟水样絮凝性能,研究了共存高岭土、腐殖酸、氨基乙酸、EDTA和柠檬酸对Cu^(2+)去除率的影响.结果表明:TA的浓度为15 mg/L、Cu^(2+)为25 mg/L时,对Cu^(2+)的去除率达到最大值,为62.36%;相同条件下,TZG对Cu^(2+)去除率为81.72%,提高了31%;TZG与Cu^(2+)形成的絮体尺寸和絮体沉降速率也大于TA与Cu^(2+)形成的絮体;共存高岭土、氨基乙酸、EDTA和柠檬酸会抑制TZG对Cu^(2+)去除,低浓度的腐殖酸会抑制Cu^(2+)去除,高浓度的腐殖酸会促进Cu^(2+)去除;此外,TZG还能够去除其他重金属.

关键词：单宁絮凝剂重金属去除率

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纳米甲壳素的制备、改性及应用研究进展

高分子通报 2016年第8期 71-80页

作者：孙绪兵杜京城由耀辉内江师范学院化学化工学院内江641100

甲壳素是一种天然高分子化合物,具有来源广、可降解、生物相容、无毒和低抗原性等性质,但由于不溶于水和大多数有机溶剂,使其应用受到限制。由甲壳素制备的纳米甲壳素(甲壳素纳米晶须和甲壳素纳米纤维)能够在水中形成稳定均匀分散液,不... 详细信息

甲壳素是一种天然高分子化合物,具有来源广、可降解、生物相容、无毒和低抗原性等性质,但由于不溶于水和大多数有机溶剂,使其应用受到限制。由甲壳素制备的纳米甲壳素(甲壳素纳米晶须和甲壳素纳米纤维)能够在水中形成稳定均匀分散液,不仅具有甲壳素的性质,还有高长宽比、高表面积、低密度等性质,在其表面的羟基、N-乙酰基以及残留的胺基还可化学改性。本文综述了纳米甲壳素的制备,包括盐酸酸解、机械处理、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化、静电纺丝、溶解再生和脱N-乙酰基法,介绍了纳米甲壳素化学改性以及在增强、吸附和生物活性等方面应用。

关键词：甲壳素纳米晶须甲壳素纳米纤维制备改性应用

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单宁酸铁和单宁酸亚铁对磷的吸附特性

皮革科学与工程 2020年第5期30卷 9-15,32页

作者：孙绪兵高天由耀辉内江师范学院化学化工学院四川内江641100 果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室四川内江641100

以单宁酸、六水氯化铁和七水硫酸亚铁为原料,制备了单宁酸铁[TA-Fe(Ⅲ)]和单宁酸亚铁[TA-Fe(Ⅱ)]两种磷吸附剂。采用FTIR、XRD、SEM-EDS和XPS对TA-Fe(Ⅲ)和TA-Fe(Ⅱ)的结构、形貌和吸附机理进行了表征。结果表明,TA-Fe(Ⅲ)和TA-Fe(Ⅱ)... 详细信息

以单宁酸、六水氯化铁和七水硫酸亚铁为原料,制备了单宁酸铁[TA-Fe(Ⅲ)]和单宁酸亚铁[TA-Fe(Ⅱ)]两种磷吸附剂。采用FTIR、XRD、SEM-EDS和XPS对TA-Fe(Ⅲ)和TA-Fe(Ⅱ)的结构、形貌和吸附机理进行了表征。结果表明,TA-Fe(Ⅲ)和TA-Fe(Ⅱ)对磷的吸附符合Pseudo-second-order动力学方程,以化学吸附为主;与Langmuir模型相比,Freundlich模型更加适合用描述TA-Fe(Ⅲ)和TA-Fe(Ⅱ)对磷的等温吸附过程;TA-Fe(Ⅲ)和TA-Fe(Ⅱ)对磷的吸附量受pH影响较大;pH=3时,Langmuir模型模拟的饱和吸附量分别为15.14 mg/g和18.88 mg/g;共存阴离子Cl-、NO3-和SO4^2-对吸附具有一定的负面影响。TA-Fe(Ⅲ)和TA-Fe(Ⅱ)吸附磷的机制是配体交换形成内层配合物为主,静电作用形成外层配合物为辅。

关键词：单宁酸三价铁二价铁磷吸附

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聚醚型阻垢剂对磷酸钙垢阻垢性能的研究

工业水处理 2008年第4期28卷 16-18页

作者：孙绪兵罗玉梅梁兵四川大学高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

不同聚合度的聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯分别与丙烯酸(AA)在水溶液中聚合,得到两种聚醚型共聚物阻垢剂T-400和T-1000。考察了阻垢剂用量、钙离子浓度、溶液pH,以及温度、时间对其阻磷酸钙垢率的影响,并与其他阻垢剂进行了比较。结果表明,... 详细信息

不同聚合度的聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯分别与丙烯酸(AA)在水溶液中聚合,得到两种聚醚型共聚物阻垢剂T-400和T-1000。考察了阻垢剂用量、钙离子浓度、溶液pH,以及温度、时间对其阻磷酸钙垢率的影响,并与其他阻垢剂进行了比较。结果表明,聚醚型阻垢剂具有优异的阻磷酸钙垢的性能,对钙离子容忍度较高,受温度影响较小,可用于高pH的水系统中,并长时间有效;聚醚侧基的聚合度大小对其阻磷酸钙垢性能影响不大。

关键词：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯聚醚磷酸钙阻垢

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羧甲基甲壳素助留助滤剂的制备及性能

精细化工 2017年第8期34卷 935-941页

作者：由耀辉孙绪兵郑小刚徐玲林雷曹琨内江师范学院化学化工学院四川内江641100 内江师范学院果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室四川内江641100

以甲壳素(CH)为原料、氯乙酸钠为醚化剂,合成了不同取代度(DS)的水溶性羧甲基甲壳素CCHx(下标x表示取代度,x=0.4,0.5和0.6),并用IR、XRD对其结构进行了表征。结果表明:羧甲基基团成功引入到了CH骨架上,并且破坏了结晶区。考察了CCH对纸... 详细信息

以甲壳素(CH)为原料、氯乙酸钠为醚化剂,合成了不同取代度(DS)的水溶性羧甲基甲壳素CCHx(下标x表示取代度,x=0.4,0.5和0.6),并用IR、XRD对其结构进行了表征。结果表明:羧甲基基团成功引入到了CH骨架上,并且破坏了结晶区。考察了CCH对纸浆的助留助滤性能,结果表明:CCH的DS越大,其助留助滤效果越好。当CCH0.6加入量为0.5%(以纸浆干重计,下同)时,留着率由没添加CCH0.6时的35%提升至70%,打浆度由33.0°SR下降至23.0°SR。进一步加入0.5%(以纸浆干重计,下同)的聚合氯化铝(PAC),与CCH0.6构建二元体系,并对其助留助滤性能进行了测试,结果表明:CCH0.6/PAC二元体系的留着率由CCH0.6单独体系的70%提升至80%,打浆度由23.0°SR轻微下降到21.5°SR。

关键词：水溶性羧甲基甲壳素取代度助留助滤造纸化学品

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改性柠檬皮渣对染料的吸附性能研究

化工新型材料 2015年第3期43卷 176-180页

作者：孙绪兵周文俊翟好英内江师范学院化学化工学院内江641100 "果类废弃物资源化"四川省高等学校重点实验室内江641100

以柠檬皮渣为原料,分别使用醋酸、柠檬酸、氢氧化钠对其改性,研究了改性柠檬皮渣对染料亚甲基蓝和刚果红的吸附性能、吸附动力学以及等温吸附过程,考察了改性柠檬皮渣用量、染料初始浓度、吸附时间、温度对吸附量的影响。结果表明:吸附... 详细信息

以柠檬皮渣为原料,分别使用醋酸、柠檬酸、氢氧化钠对其改性,研究了改性柠檬皮渣对染料亚甲基蓝和刚果红的吸附性能、吸附动力学以及等温吸附过程,考察了改性柠檬皮渣用量、染料初始浓度、吸附时间、温度对吸附量的影响。结果表明:吸附量随改性柠檬皮渣用量的增加、温度升高而降低,随染料初始浓度增加和吸附时间延长而增加,吸附过程遵从准二阶动力学方程,等温吸附遵从Langmuir等温吸附方程,柠檬酸改性柠檬皮渣有利于亚甲基蓝的吸附,氢氧化钠改性的柠檬皮瀣有利于刚果红的吸附。

关键词：柠檬皮渣改性生物吸附剂吸附性能

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柠檬皮中香精油溶剂浸提工艺优化

湖北农业科学 2013年第16期52卷 3920-3921页

作者：孙绪兵沈王庆内江师范学院化学化工学院四川内江641112

为了研究柠檬(Citrus limonum)皮中香精油提取的工艺条件,采用L16(45)正交试验考察了不同反应条件对柠檬皮中香精油出油率的影响。结果表明,当柠檬皮用量为15 g、石油醚用量为400 mL、提取时间为20 min、提取温度为60℃时,柠檬皮中香精... 详细信息

为了研究柠檬(Citrus limonum)皮中香精油提取的工艺条件,采用L16(45)正交试验考察了不同反应条件对柠檬皮中香精油出油率的影响。结果表明,当柠檬皮用量为15 g、石油醚用量为400 mL、提取时间为20 min、提取温度为60℃时,柠檬皮中香精油的出油率达到最高值,为1.92%,各因素对香精油出油率的影响为提取温度>柠檬皮用量>提取时间>石油醚用量。

关键词：柠檬(Citrus limonum)皮香精油溶剂浸提正交试验