本文關(guān)鍵詞：香豆素標(biāo)記共聚物的合成及其性能研究

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【摘要】：隨著循環(huán)冷卻水系統(tǒng)加藥技術(shù)的不斷發(fā)展,如何精確地測定由于水量變化和藥劑的降解或分解造成的濃度變化,實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)充藥劑,一直是國內(nèi)外水處理工作者和研究人員追求的目標(biāo)之一。示蹤型水處理劑避免了傳統(tǒng)加藥方式中因加藥不及時造成的腐蝕、結(jié)垢等問題或加藥過多而造成的資源浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)了水處理藥劑的在線分析和自動加藥。同時,隨著生活質(zhì)量的提高,舒適、清爽的棉類淺色衣物和紡織品更受人們的青睞,如何使織物獲得高效、穩(wěn)定的熒光增白,這也成為長期以來研究的熱點(diǎn)。由于香豆素類化合物在可見光區(qū)范圍內(nèi)具有很強(qiáng)的熒光性、熒光量子產(chǎn)率高、光化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),很好地解決了以上問題,這具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以3-氨基酚和乙酰乙酸乙酯為初始原料,經(jīng)過兩步反應(yīng)得到一種新的香豆素?zé)晒鈫误wN-(4-甲基-1,2-苯并吡喃酮-7-基)丙烯酰胺(FM)。通過自由基共聚機(jī)理,以過硫酸銨為引發(fā)劑,異丙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑,將FM與丙烯酸(AA)(單體配比為1：5)共聚制備了一種新型示蹤型阻垢劑FM-AA。熒光性能和阻垢性能測試結(jié)果表明,FM-AA的熒光強(qiáng)度與質(zhì)量濃度呈良好線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)為0.97021,檢測下限為1.2×10-3mg/L；對碳酸鈣垢沉積有較好的抑制作用,用藥量為20 mg/L時,對碳酸鈣的阻垢率為81.3%；通過SEM觀察發(fā)現(xiàn),對碳酸鈣垢既有較強(qiáng)的分散作用又具有顯著的晶格畸變作用。以過硫酸銨為引發(fā)劑,異丙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑,將FM與丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚制備了一種新型示蹤型阻垢劑FM-AA-AMPS。熒光性能和阻垢性能測試結(jié)果表明,FM-AA-AMPS的熒光強(qiáng)度與質(zhì)量濃度呈良好線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)為0.98783,檢測下限為1.0×10-mg/L：用藥量為20 mg/L時,對碳酸鈣的阻垢率為86.9%,且具有良好的分散氧化鐵性能;SEM和XRD分析表明,其很好的抑制了碳酸鈣垢的生長,所形成的是方解石、球霰石和文石的混合物。以過硫酸銨為引發(fā)劑,異丙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑,將FM與丙烯酸(AA)(單體配比為4：1)共聚制備了一種新型熒光增白聚合物FM-AA'。熒光性能測試結(jié)果表明,FM-AA'熒光強(qiáng)度與質(zhì)量濃度呈良好線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)為0.99803,檢測下限為9.4－10-2mg/L;在洗滌劑中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明,織物經(jīng)循環(huán)洗滌之后,具有明顯的增白和耐光性；水溶液中FM-AA'與表面活性劑相互作用研究表明,這種相互作用與表面活性劑自身團(tuán)簇化是一種競爭關(guān)系。以過硫酸銨為引發(fā)劑,異丙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑,將FM與丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸鈉(SAS)共聚制備了一種新型熒光增白聚合物FM-AA-SAS。熒光性能測試結(jié)果表明,FM-AA-SAS的熒光強(qiáng)度與質(zhì)量濃度呈良好線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)為0.97837,檢測下限為1.4x10-2mg/L;在洗滌劑中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明,織物經(jīng)循環(huán)洗滌之后,具有明顯的增白和耐光性；水溶液中FM-AA-SAS與表面活性劑相互作用研究表明,這種相互作用與表面活性劑自身團(tuán)簇化是一種競爭關(guān)系。本文合成的四種聚合物,在低濃度的范圍內(nèi),熒光強(qiáng)度與其質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系,檢測下限低。FM-AA和FM-AA-AMPS阻垢效率高,分散性能好,FM-AA'和FM-AA-SAS熒光增白性能強(qiáng),穩(wěn)定性好。它們均具有良好的應(yīng)用前景和市場價值。
【關(guān)鍵詞】：香豆素 阻垢劑 熒光增白 表面活性劑 共聚物
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ085.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 緒論12-25
• 1.1 研究背景12
• 1.2 熒光理論12-15
• 1.2.1 熒光及其熒光光譜12-13
• 1.2.2 熒光產(chǎn)生的條件以及影響因素13-14
• 1.2.3 熒光增白作用14-15
• 1.3 香豆素類化合物概述15-20
• 1.3.1 香豆素類化合物的結(jié)構(gòu)類型15
• 1.3.2 香豆素類化合物的理化性質(zhì)15-16
• 1.3.3 香豆素類化合物的化學(xué)合成16-18
• 1.3.4 香豆素類化合物的應(yīng)用研究進(jìn)展18-20
• 1.4 阻垢劑簡介20-22
• 1.4.1 阻垢劑的分類20-22
• 1.4.2 阻垢劑的作用機(jī)理22
• 1.5 示蹤型阻垢分散劑的研究進(jìn)展22-23
• 1.5.1 物理共混22-23
• 1.5.2 聚合物改性23
• 1.5.3 熒光單體共聚23
• 1.6 研究意義、內(nèi)容及創(chuàng)新23-25
• 1.6.1 課題研究的目的及意義23-24
• 1.6.2 課題研究的主要內(nèi)容24
• 1.6.3 課題研究的創(chuàng)新點(diǎn)24-25
• 2 香豆素標(biāo)記丙烯酸共聚物阻垢劑的制備與性能25-34
• 2.1 引言25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分25-28
• 2.2.1 合成原理25
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器25-26
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)主要試劑26-27
• 2.2.4 FM-AA的合成27
• 2.2.5 FM-AA的表征27
• 2.2.6 FM-AA光物理性能的測定27
• 2.2.7 FM-AA阻垢性能測定27-28
• 2.3 結(jié)果與討論28-33
• 2.3.1 熒光單體的紅外光譜28
• 2.3.2 熒光單體的核磁譜圖28-29
• 2.3.3 FM-AA的紅外光譜解析29
• 2.3.4 FM-AA的熱分析29-30
• 2.3.5 FM-AA的凝膠色譜分析30
• 2.3.6 FM-AA的光學(xué)性能30-31
• 2.3.7 FM-AA用量對阻垢性能的影響31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 3 香豆素標(biāo)記AA-AMPS共聚物的制備與性能34-41
• 3.1 引言34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分34-35
• 3.2.1 合成原理34
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器34
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)主要試劑34-35
• 3.2.4 FM-AA-AMPS的合成35
• 3.2.5 FM-AA-AMPS的表征35
• 3.2.6 FM-AA-AMPS光物理性能的測定35
• 3.2.7 FM-AA-AMPS阻垢性能測定35
• 3.2.8 分散氧化鐵性能測定35
• 3.2.9 碳酸鈣垢樣的分析35
• 3.3 結(jié)果與討論35-40
• 3.3.1 FM-AA-AMPS的紅外光譜解析35-36
• 3.3.2 FM-AA-AMPS的熱分析36
• 3.3.3 FM-AA-AMPS的分子量及其分布36-37
• 3.3.4 FM-AA-AMPS的光學(xué)性能37-38
• 3.3.5 FM-AA-AMPS的阻垢性能38
• 3.3.6 FM-AA-AMPS的分散氧化鐵性能38-39
• 3.3.7 碳酸鈣垢樣的分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 香豆素標(biāo)記丙烯酸熒光增白聚合物的制備與性能41-52
• 4.1 引言41
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分41-43
• 4.2.1 合成原理41
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器41
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)主要試劑41-42
• 4.2.4 FM-AA'的合成42
• 4.2.5 FM-AA'的表征42
• 4.2.6 FM-AA'熒光性能的測定42
• 4.2.7 FM-AA'在洗滌劑中的應(yīng)用42
• 4.2.8 FM-AA'對表面活性劑溶液表面化學(xué)性能的影響42-43
• 4.2.9 光譜法研究FM-AA'與表面活性劑的相互作用43
• 4.2.10 電導(dǎo)法研究FM-AA'與表面活性劑的相互作用43
• 4.3 結(jié)果與討論43-51
• 4.3.1 FM-AA'的紅外光譜解析43
• 4.3.2 FM-AA'的熒光性能43-44
• 4.3.3 FM-AA'在洗滌劑中的應(yīng)用44-46
• 4.3.4 表面張力的測定46-47
• 4.3.5 紫外-可見吸收光譜的測定47-49
• 4.3.6 電導(dǎo)率的測定49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 5 香豆素標(biāo)記AA-SAS熒光增白聚合物的制備與性能52-62
• 5.1 引言52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分52-53
• 5.2.1 合成原理52
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器52
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)主要試劑52
• 5.2.4 FM-AA-SAS的合成52-53
• 5.2.5 FM-AA-SAS的表征53
• 5.2.6 FM-AA-SAS熒光性能的測定53
• 5.2.7 FM-AA-SAS在洗滌劑中的應(yīng)用53
• 5.2.8 FM-AA-SAS對表面活性劑溶液表面化學(xué)性能的影響53
• 5.2.9 光譜法研究FM-AA-SAS與表面活性劑的相互作用53
• 5.2.10 電導(dǎo)法研究FM-AA-SAS與表面活性劑的相互作用53
• 5.3 結(jié)果與討論53-60
• 5.3.1 FM-AA-SAS的紅外光譜解析53-54
• 5.3.2 FM-AA-SAS的熒光性能54
• 5.3.3 FM-AA-SAS在洗滌劑中的應(yīng)用54-56
• 5.3.4 表面張力的測定56-57
• 5.3.5 紫外-可見吸收光譜的測定57-59
• 5.3.6 電導(dǎo)率的測定59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-62
• 6 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62
• 6.2 展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71

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1 白曉成;香豆素標(biāo)記共聚物的合成及其性能研究[D];陜西科技大學(xué);2016年

本文編號：904998