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氨基三亚甲基膦酸氮氧化物含量测定及阻垢缓蚀性能量子化学研究

氨基三亚甲基膦酸氮氧化物含量测定及阻垢缓蚀性能量子化学研究

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作者：谷倩倩山东大学

学位级别：硕士

本文建立了应用紫外分光光度法直接测定测定氮基三亚甲基膦酸氮氧化物(ATMPO)浓度的分析方法,研究了最佳波长,H2O2以及pH、ATMP、PO43-浓度对ATMPO测定的影响。结果表明,在204nm处,当2HEDP≈ATMP≈ATMPO;四种水处理剂都是良好的缓蚀剂,P... 详细信息

本文建立了应用紫外分光光度法直接测定测定氮基三亚甲基膦酸氮氧化物(ATMPO)浓度的分析方法,研究了最佳波长,H2O2以及pH、ATMP、PO43-浓度对ATMPO测定的影响。结果表明,在204nm处,当2氨基三亚甲基膦酸(ATMP)质量浓度小于2%、P043-质量浓度小于2%时,其对ATMPO测定的影响可以忽略,吸光度与ATMPO浓度之间呈良好线性关系。该法简单快速,准确度高,检出限是3mg/L,可作为ATMPO含量的分析方法。通过静态阻垢和旋转挂片实验,评定了阻垢缓蚀剂ATMPO. ATMP.羟基乙叉二膦酸(HEDP).2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)在模拟循环水中对碳酸钙的阻垢性能和对碳钢的缓蚀性能。在性能测定实验中,随着阻垢剂浓度的提高,ATMP、ATMPO、HEDP和PBTCA的阻垢性能明显升高,然后趋于定值,阻垢性能强弱顺序为PBTCA>HEDP≈ATMP≈ATMPO;四种水处理剂都是良好的缓蚀剂,PBTCA的缓蚀效率最高,***缓蚀效率相当,且均有阈值效应。通过量子化学计算,在Gaussian09W程序包的B3LYP/6-31G**水平上进行计算,获得有机膦系缓蚀阻垢剂ATMPO、ATMP、HEDP、PBTCA的最优化构型和表征以上化合物分子特性的量子化学参数。将量子化学参数与阻垢缓蚀性建立构效关系,结果表明：阻垢性能与磷原子电荷和亲电指数、膦酸基团双键O原子亲电指数呈正相关性,与最低空轨道能量呈负相关性,相关系数均达到0.9;缓蚀能力与P原子电荷和亲核指数、膦酸基团双键O原子亲电指数呈现良好正相关,与分子能隙△E、最低空轨道能量ELUMO呈现负相关;缓蚀性能与HOMO分子轨道系数、电子轨道布局有关。

关键词：氨基三亚甲基膦酸氮氧化物紫外测定有机膦系阻垢缓蚀量子化学

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