聚天冬氨酸/2-噻吩甲胺接枝共聚物的制备及阻垢缓蚀性能

以马来酸酐、尿素和2-噻吩甲胺为原料,合成了聚天冬氨酸/2-噻吩甲胺接枝共聚物(PASP/2-TPMA).利用核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了该共聚物的化学结构,并利用静态测试法、旋转挂片法等研究了其作为工业冷却循环水处理药剂的阻垢和缓蚀性能.研究表明:在浓度为1 mg/L时,PASP/2-TPMA阻CaCO_3垢率可达到100%;浓度为3 mg/L时阻CaSO_4垢率可达100%;在浓度为20 mg/L时,阻Ca_3(PO_4)_2垢率达到65%.在缓蚀性能方面,在浓度为16 mg/L时,PASP/2-TPMA的缓蚀率可达36%左右.在相同测试条件下,PASP/2-TPMA的阻垢和缓蚀性能均优于PASP.     

聚天冬氨酸/3,5-二氨基苯甲酸的合成及缓蚀阻垢性能

通过氨基开环的方法合成了聚天冬氨酸/3,5-二氨基苯甲酸接枝共聚物(PASP/3,5-DMBA),采用静态阻垢、动态腐蚀等方法考察了该共聚物的阻垢和缓蚀性能。结果表明,3,5-二氨基苯甲酸的引入可有效改善聚天冬氨酸(PASP)的阻垢与缓蚀性能,尤其在较低的浓度下对CaSO_4和Ca_3(PO_4)_2的阻垢性能有明显的提高。当PASP/3,5-DMBA药剂用量分别为1.25mg/L、6mg/L时,其对CaCO_3、CaSO_4的阻垢效率接近100%。当用量为18mg/L时,对Ca_3(PO_4)2的阻垢效率可达75%。通过扫描电镜(SEM)观察发现,加入PASP/3,5-DMBA后钙垢晶体结构发生了畸变,呈分散开花状。     

两种聚天冬氨酸接枝共聚物的制备及其阻垢性能

以马来酸酐、尿素、二乙烯三胺、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸等为原料,合成了聚天冬氨酸/二乙烯三胺(PASP/DETA)和聚天冬氨酸/1-氨基-2-萘酚-4-磺酸接枝共聚物(PASP/1,2,4);采用红外光谱仪分析了产物的化学结构,并测定了其对工业用水的阻垢性能.结果表明,PASP/DETA对Ca3(PO4)2具有很好的阻垢性能,PASP/1,2,4对CaCO3具有很好的阻垢性能;当二者按PASP/DETA浓度5mg/L、PASP/1,2,4浓度1.5mg/L复配使用时,对CaCO3的阻垢率可达95.4%,对Ca3(PO4)2的阻垢率可达95.2%.     

聚天冬氨酸-亚氨基二乙酸聚合物的合成及阻垢性能研究

绿色高效阻垢剂的合成是目前工业循环水领域中的研究热点.以聚琥珀酰亚胺(Polysuccinimide, PSI)、亚氨基二乙酸(Iminodiacetic Acid, IA)为原料,采用接枝共聚法合成了高效水处理剂聚天冬氨酸-亚氨基二乙酸聚合物.利用核磁共振波谱仪和傅立叶变换红外光谱对该聚合物的结构进行表征.通过静态阻垢法测定了聚天冬氨酸-亚氨基二乙酸聚合物在工业循环水中的阻垢性能.结果表明,该聚合物浓度为10 mg/L时,阻CaCO_3垢效率比PASP增加了48%;在15 mg/L时PASP-IA的阻CaSO_4效率已接近100%,显示出了优异的阻垢性能.     

聚天冬氨酸/对氨基苯甲酰胺接枝物的合成及阻垢性能

以马来酸酐、尿素为原料合成了聚琥珀酰亚胺(PSI),再以对氨基苯甲酰胺为开环介质在碱性条件下对PSI进行开环反应合成了新型绿色阻垢剂聚天冬氨酸/对氨基苯甲酰胺(PASP/4-ABZM).通过FT-IR、SEM等表征手段对接枝共聚物的结构和结垢的形态进行了分析,并采用静态阻垢法考察了PASP/4-ABZM的阻钙垢性能.实验结果表明:当接枝物的浓度为0.5 mg/L时阻CaCO_3垢效率接近100%;当浓度为3 mg/L时阻CaSO_4垢效率接近100%;当浓度为9 mg/L时阻Ca3(PO_4)_2垢效率可达90%.加入接枝共聚物之后,三种垢的形态均发生了明显的变化.     

聚天冬氨酸-2-甲氧基苯氧基乙胺的合成及阻垢性能研究

环境友好型水处理剂是目前水处理剂研究的热点方向。以2-甲氧基苯氧基乙胺在水溶液中对聚琥珀酰亚胺(PSI)进行开环聚合制备了一种新型绿色高效的水处理剂聚天冬氨酸-2-甲氧基苯氧基乙胺聚合物(PASP-MPEA),利用红外光谱和核磁共振对其进行了表征。采用静态阻垢法评价了PASP-MPEA的阻垢性能。结果表明,该聚合物的阻垢性能较PASP显著提高,浓度为10 mg/L时,阻CaCO₃垢效率较PASP提高35%;4 mg/L时,阻CaSO₄垢效率接近100%。基于量子化学计算研究可知,其阻垢机理是该聚合物中富裕的电子给予体能与Ca²⁺络合,大大降低Ca²⁺与CO₃^2-和SO₄^2-等阴离子结合的几率,从而显示优异的阻垢性能。     

聚天冬氨酸与聚丙烯酸等复合药剂的协同性能研究

在碱性条件下,聚琥珀酰亚胺(Polysuccimide, PSI)发生开环反应,经洗涤干燥制得天冬氨酸聚合物(PASP),并用~1H NMR对其结构进行表征,采用静态阻垢、旋转挂片等方法考察其阻垢、缓蚀性能.通过正交试验讨论PASP与聚丙烯酸(PAA)、ZnSO_4、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)的协同性能与作用机理,结果表明:当PASP、PAA、ZnSO_4、PBTCA浓度分别为40、30、4、8 mg/L时,其阻碳酸钙垢率可达95.04%,缓蚀率可达90%,表现出优秀的协同增效性能.该复合药剂绿色、低磷、高效,具有较好的应用前景.     

环保型阻垢剂对水垢的抑制及其相互作用模拟

为解决聚天冬氨酸(PASP)在高钙离子质量浓度下阻垢效果不佳及分散氧化铁效果差的问题,通过对中间体聚琥珀酰亚胺(PSI)开环改性将酪氨酸(Tyr)接枝到PASP的侧链,合成了具有羧基、氨基、酰胺基、酚羟基等多种功能性官能团的环保型阻垢剂——酪氨酸/聚天冬氨酸共聚物(Tyr-PASP)。 静态阻垢实验表明Tyr-PASP对水垢的抑制能力明显优于PASP。 当n(Tyr):n(PSI)=1:1时,Tyr-PASP对CaCO₃表现出最佳的抑制效果,且质量浓度为4 mg/L时阻垢效率达到了100%,在5 mg/L时,对CaSO₄的抑制效率也达到100%。 添加Tyr-PASP后,水垢晶形从稳定的方解石和文石变成了不稳定的球霰石,形貌也变得松散。 分子动力学模拟表明,Tyr-PASP和方解石之间的相互作用是放热的,并且远高于传统的吸附能,静电力在Tyr/PASP和方解石之间的结合中起主要作用。 此外,Tyr-PASP对氧化铁的分散效果显著提高。     

聚天冬氨酸/4⁃(氨甲基)吡啶的制备及其阻垢缓蚀协同性能研究

以4-(氨甲基)吡啶(4-Aminopyridine)、马来酸酐、尿素等为原料,采用热缩聚的方法合成聚天冬氨酸/4-(氨甲基)吡啶接枝物(PASP/4-AMPY),并用核磁共振氢谱(~1H NMR)对其结构进行了表征;采用静态阻垢法和失重法分别测试合成产物的阻垢和缓蚀性能,利用正交试验的方法,讨论合成产物与PBTCA、ZnSO_4和PAA的协同浓度配比,结果表明,当PASP/4-AMPY、PAA、ZnSO_4、PBTCA四种单剂的浓度分别为20、20、4、4 mg/L时,其阻垢率可达87.99%,缓蚀率98.12%,表现出良好的协同增效作用.     

磺化低聚壳聚糖的制备及其阻垢性能的研究

低聚壳聚糖和2,3-环氧丙磺酸钠开环接枝制得磺化低聚壳聚糖(SCS),其磺化度为0.77,用红外(FT-IR)光谱、核磁共振(1H NMR)氢谱进行了SCS产物结构表征。利用静态阻垢法对SCS阻硫酸钙和阻磷酸钙性能进行评价,当[Ca2+]为1900 mg/L,[SO42-]为4560 mg/L,SCS用量为32mg/L时,对硫酸钙的阻垢率能够达到88%;当[Ca2+]为100mg/L,[PO43-]为5 mg/L,SCS用量为16mg/L时,对磷酸钙的阻垢率可达到84%。研究表明磺化低聚壳聚糖是一种性能优异的绿色阻垢剂。     

SERS技术对聚天冬氨酸缓蚀性能的研究

SERS技术对聚天冬氨酸缓蚀性能的研究;缓蚀作用;表面增强拉曼散射     

Preparation of fluorescent polyaspartic acid and evaluation of its scale inhibition for CaCO3 and CaSO4

Polysuccinimide was synthesized from maleic anhydride and urea. A polyaspartic acid derivative (PASP‐Try‐SEA) was synthesized from the polysuccinimide with 2 ‐aminoethanesulfonic acid and tryptophan. The products were characterized by UV, FTIR,¹H NMR, TGA and PL, respectively. The results showed that the fluorescent chromophore‐indolyl groups were successfully incorporated into PASP. The relationship between the fluorescence intensity and the concentration of fluorescent polyaspartic acid (FPASP) is linear with the excitation wavelength of 366 nm and 422 nm. FPASP also showed excellent scale inhibition properties with a scale inhibition rate of 78% achieved for CaCO₃ with a dosage of 9 mg/L and a significantly enhanced scale inhibition effect for CaSO₄, achieving an inhibition rate of 98%, which were determined using the static scale inhibition method. When FPASP was added to the solution, CaCO₃ and CaSO₄ deposits showed flower patterns with floppy accumulation by scanning electron microscopy. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Experimental study on scale inhibition performance of a green scale inhibitor polyaspartic acid

Static and dynamic experiments were carried out to validate scale inhibition performance of a green scale inhibitor-polyaspartic acid (PASP). From the static experiment, it was shown that below 60℃, polyaspartic acid is very effective in scale inhibition, with the scale inhibition ratio exceeding 90% with only 3 mg/L PASP for the 600 mg/L hardness solution. For a higher hardness solution of 800 mg/L, the scale inhibition ratio can also reach 90% with 6 and 12 mg/L PASP at 30 and 60℃respectively. The SEM photographs of CaCO3 crystals indicate that the crystal structure transforms from a compact stick-shape to a loose shape so that the scale can be washed away easily instead of being deposited on the heat transfer surface. The dynamic experimental results show that almost no scales formed on the heat trans- fer surface and the fouling thermal resistance decreases extraordinarily if PASP is added in the solution.     

聚天冬氨酸和钨酸钠复配对3%NaCl溶液中白铜B10的缓蚀作用

应用交流阻抗法和极化曲线法,研究了两种环境友好型水处理药剂,即聚冬天氨酸(PASP)和钨酸钠的单一配方及其复配对白铜(B10)在3%NaC l溶液中的缓蚀效果.研究表明:单一聚冬天氨酸或钨酸钠配方对B10均具有一定的缓蚀效果,其中聚冬天氨酸以浓度为40 mg/L,钨酸钠以浓度为60 mg/L时的缓蚀效果最佳.总浓度为40 mg/L的两者复配具有更加明显的缓蚀效果并显示出协同效应,其中以聚冬天氨酸与钨酸钠配比为3∶1的缓蚀效果最佳.     

聚天冬氨酸脱除贝肉匀浆液中的重金属镉

以四角蛤蜊贝肉匀浆液为材料,利用聚天冬氨酸(PASP)对镉的优良结合能力来脱除贝肉匀浆液中的重金属镉。考察了PASP浓度、p H、脱除时间、料液比对贝肉匀浆液中镉脱除率的影响,并在单因素试验基础上通过正交试验确定了脱除镉的优化条件。在PASP浓度0.05mol/L,p H 3.0,反应时间3h,料液比1∶10条件下,重金属镉的脱除率可达89.77%。因此,PASP可用于脱除贝肉匀浆液中的重金属镉。     

绿色缓蚀剂聚天冬氨酸对铜的缓蚀性能与吸附行为

采用电化学阻抗和极化曲线法研究了绿色缓蚀剂聚天冬氨酸(PASP)对铜在200 mg·L-1的NaCl溶液中的缓蚀性能和吸附行为. 结果表明, 在20 ℃时, PASP使用的最佳浓度为15 mg·L-1, 缓蚀率可达到78.3%, PASP的吸附明显降低了Cl-的侵蚀, 属于阳极型缓蚀剂. 随着温度的升高, PASP的缓蚀性能下降. 在50 ℃时, PASP的缓蚀率下降至40.4%. PASP的吸附行为服从Langmuir吸附等温式,是自发的、放热的过程, 属于化学吸附.     

聚醚型无磷共聚物的合成及其阻垢性能

以水为溶剂,丙烯酸(AA)和烯丙氧基聚醚羧酸钠(APEX)为单体,合成了一种新型的无磷聚醚共聚物(APEX/AA)。 通过红外光谱、热重分析及凝胶渗透色谱对聚合物进行了表征。 通过静态法评价了APEX/AA用量、溶液钙离子浓度、pH值、温度对APEX/AA阻磷酸钙垢率的影响。 结果表明,聚合物APEX/AA有良好的热稳定性（至350 ℃才明显失重）,相对分子质量分布可控(PDI=1.41~1.88)。 APEX/AA在用量6 mg/L时阻磷酸钙垢率达到100%,APEX/AA阻磷酸钙垢效果优于羟基亚乙基二膦酸、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸等商业阻垢剂,适用于高钙（Ca2+浓度200~2000 mg/L）、高pH值（7.5~11.0）和高温（75~95 ℃）水质,是一种工业循环水系统中性能优良的阻磷酸钙垢无磷阻垢剂。     

硫酸溶液中聚天冬氨酸对碳钢的吸附缓蚀性能

应用电化学极化曲线和交流阻抗研究聚天冬氨酸(PASP)对碳钢的缓蚀性能,讨论了PASP浓度和温度对缓蚀效果的影响.结果表明:PASP是一种以抑制阳极为主的缓蚀剂.在实验温度范围内,PASP在0.5mol/L硫酸溶液中对碳钢的缓蚀效率随着温度升高而降低,并以10℃时的缓蚀效果最好.在给定温度下,缓蚀率均随PASP浓度的增加而迅速增加,但当PASP质量浓度达到2.5g/L时,缓蚀率的增加趋于平缓,10℃下,缓蚀率的最高值可达80.33%(PASP 6.0g/L),PASP在碳钢表面的吸附基本服从Freund lich吸附等温式,PASP的加入增大了碳钢的腐蚀反应表观活化能.