本文選題：曼尼希堿　切入點：對丙烯酰胺苯甲酸鈉　出處：《陜西科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著石油資源日益枯竭,我國大部分油田都已進(jìn)入“三次開采”期。在開采過程中會產(chǎn)生大量成分復(fù)雜和酸性較大的油田廢水,這會嚴(yán)重污染環(huán)境并損壞生產(chǎn)設(shè)備及管道。因此,該類廢水在回注或排放之前必須經(jīng)過嚴(yán)格處理。一般來說,處理過程會涉及水質(zhì)凈化、阻垢及設(shè)備管道防腐等問題。傳統(tǒng)做法是使用多種功能單一的水處理劑,這很難達(dá)到理想效果,且后續(xù)處理較為繁瑣。為了簡化處理流程、提高功效并降低成本,在廢水處理過程中,添加多功能水處理劑可以達(dá)到事半功倍的效果。本文首先以丙烯酸羥乙酯、乙酰氯、甲醛及二乙醇胺為原料,制得一種新曼尼希堿。然后以丙烯酰氯、對氨基苯甲酸和NaOH為原料,通過酰氯氨解反應(yīng)和中和反應(yīng)制得對丙烯酰胺苯甲酸鈉單體。最后以曼尼希堿和對丙烯酰胺苯甲酸鈉為原料,采取水溶液自由基聚合法制得一種二元聚合物,并對該聚合物的絮凝-緩蝕性能及機理進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下:(1)以丙烯酸羥乙酯和乙酰氯為原料,三乙胺為縛酸劑,經(jīng)過酰氯醇解反應(yīng)制得丙烯酸乙酸二乙酯。利用FT-IR和~1H NMR對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過正交實驗優(yōu)化合成條件,得到丙烯酸乙酸二乙酯適宜的合成條件為:丙烯酸羥乙酯、乙酰氯及三乙胺的物質(zhì)的量比為1:1.6:0.5,反應(yīng)時間為1.1 h和反應(yīng)溫度為15℃,此時產(chǎn)物產(chǎn)率達(dá)94.2%。(2)以丙烯酸乙酸二乙酯、甲醛和二乙醇胺為原料,通過Mannich反應(yīng)制得一種曼尼希堿,用FT-IR和~1H NMR對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。利用正交實驗優(yōu)化合成條件,得到曼尼希堿適宜的合成條件為:甲醛、丙烯酸乙酸二乙酯及二乙醇胺的物質(zhì)的量比為1.5:1.3:1,pH值為4、反應(yīng)時間為8 h、反應(yīng)溫度為90℃及反應(yīng)溶劑為乙醇,在此條件下產(chǎn)率為86.4%。同時采用失重法、電化學(xué)、SEM、AFM及XPS等方法研究了該曼尼希堿的緩蝕性能,研究表明,該曼尼希堿是以抑制陽極為主的吸附成膜型緩蝕劑。(3)以丙烯酰氯、對氨基苯甲酸和NaOH為原料,乙酸乙酯為溶劑,通過酰氯氨解反應(yīng)及中和反應(yīng)制得對丙烯酰胺苯甲酸鈉。用FT-IR和~1H NMR對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過正交實驗優(yōu)化合成條件,得到對丙烯酰胺苯甲酸鈉適宜的合成條件為:反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)時間為0.5 h,丙烯酰氯滴加時間為0.6 h,丙烯酰氯與對氨基苯甲酸的物質(zhì)的量比為1.6:1,此時產(chǎn)物產(chǎn)率達(dá)91%以上。(4)以曼尼希堿和對丙烯酰胺苯甲酸鈉為原料,以過硫酸鉀/亞硫酸氫鈉為復(fù)合引發(fā)劑,采用水溶液自由基聚合法制得二元聚合物,用FT-IR和13C NMR對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。利用響應(yīng)面法優(yōu)化了合成條件,得到聚合物適宜的合成條件為:曼尼希堿與對丙烯酰胺苯甲酸鈉的物質(zhì)的量比為1.3:1,引發(fā)劑用量為0.17%,pH為7,聚合時間為6.5 h及聚合溫度為80℃,在此條件下,聚合物產(chǎn)率為85.2%。同時采用失重法、電化學(xué)法、AFM、SEM和XPS對該聚合物的緩蝕性能和對油田廢水的除油效果進(jìn)行了研究。研究表明,在60℃,聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%,鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的條件下,對N80鋼的緩蝕率達(dá)98%,且該聚合物是以抑制陽極為主的緩蝕劑;在油田廢水中,當(dāng)聚合物加入量為30 mg/L、溫度為50℃、pH為7時,除油率達(dá)94.3%,廢水的透光率達(dá)75.8%。(5)通過對該聚合物的絮凝機理研究表明:壓縮雙電層和吸附架橋作用在絮凝過程中是同時發(fā)揮作用的。
[Abstract]:......
【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】：2017
【分類號】：X741;O631

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本文編號：1587549