本文關(guān)鍵詞：羥丙基雙子季銨鹽改性胍的合成與殺菌性能研究　出處：《陜西科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在油田回注水系統(tǒng)中,油田污水中含有大量的微生物。其中硫酸鹽還原菌(SRB)、腐生菌(TGB)、鐵細(xì)菌(IB)等微生物在注水體系中的生長(zhǎng)、代謝、繁殖,造成了注水設(shè)備、管線等金屬材料的腐蝕問(wèn)題。現(xiàn)用殺菌劑對(duì)油田回注水中存在的有害微生物控制效果較差,針對(duì)此問(wèn)題,本課題合成并開(kāi)發(fā)出一種新型結(jié)構(gòu)的殺菌劑,可合理控制油田回注水體系中的有害微生物。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)以長(zhǎng)鏈烷基二甲基叔胺(DMA)、環(huán)氧氯丙烷(ECH)為原料,通過(guò)SN_2反應(yīng)合成了m-HQAS(m=C8、C10、C_(12)、C14、C16、C18)。用熔點(diǎn)法檢測(cè)其純度,利用FTIR和1H NMR對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,確認(rèn)了目標(biāo)化合物組成和結(jié)構(gòu)。對(duì)影響其反應(yīng)的各因素參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到C_(12)-HQAS最適宜的合成工藝條件為:反應(yīng)溫度91℃、反應(yīng)時(shí)間11 h、溶劑為異丙醇、n(DMA12):n(鹽酸)=2.03:1、轉(zhuǎn)速為250 r/min。在此條件下,C_(12)-HQAS的產(chǎn)率為93.37%。并測(cè)定了m-HQAS的表面活性、起泡性及乳化性。發(fā)現(xiàn)m值是影響m-HQAS的熔點(diǎn)、表面活性、起泡性和乳化性的關(guān)鍵因素。(2)以對(duì)甲苯磺酰氯(TsCl)對(duì)m-HQAS進(jìn)行改性,通過(guò)酯化反應(yīng)合成了m-PEQAS(m=C8、C10、C_(12)、C14、C16、C18)。用熔點(diǎn)法檢測(cè)其純度,利用FTIR和1H NMR對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,確認(rèn)了目標(biāo)化合物組成和結(jié)構(gòu)。對(duì)影響其反應(yīng)的各因素參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到C_(12)-PEQAS最適宜的工藝條件為:反應(yīng)時(shí)間5 h、物料摩爾比n(TsCl):n(C_(12)-HQAS)=2.58:1、反應(yīng)溫度82℃、縛酸劑用量1.3 g。在此條件下,C_(12)-PEQAS的產(chǎn)率為61.64%。測(cè)定了m-PEQAS的表面活性、起泡性及乳化性。m-PEQAS的表面活性、起泡性、乳化性均在m≤C_(12)和mC_(12)時(shí)呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律,在m=C18時(shí)泡沫穩(wěn)定性和乳化能力最佳。用靜態(tài)失重法、極化曲線法和電子顯微鏡掃描法對(duì)m-PEQAS的緩蝕性能進(jìn)行測(cè)試,當(dāng)m=C14時(shí),緩蝕性能最佳,緩蝕效率為86.77%。(3)再在m-PEQAS的基礎(chǔ)上,以鹽酸胍和乙醇鈉為原料,通過(guò)SN_2反應(yīng)合成了m-MGHQ(m=C8、C10、C_(12)、C14、C16)。利用FTIR、1H NMR和元素分析對(duì)其組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,確認(rèn)了目標(biāo)化合物組成和結(jié)構(gòu),證明所連接雙子季銨鹽數(shù)目n分別為3、2、2、3、1。對(duì)影響其反應(yīng)的各因素參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到C_(12)-MGHQ最適宜的工藝條件為:V(乙醇):V(DMF)=3:9,物料摩爾比n(C_(12)-PEQAS):n(鹽酸胍)=3.61:1、反應(yīng)溫度140℃、反應(yīng)時(shí)間26 h。在此條件下,C_(12)-MGHQ的產(chǎn)率為76.60%,對(duì)SRB的殺菌率為98.36%。m值對(duì)m-MGHQ的表面活性、起泡性、乳化性和殺菌性影響較弱。m-MGHQ較m-HQAS的表面活性和殺菌性均高,當(dāng)m=C14時(shí),γcmc為23.42 mN/m,在m=C_(12)時(shí)殺菌率可達(dá)到97.19%。(4)探究了C_(12)-MGHQ在不同濃度、菌藥接觸時(shí)間、pH和溫度等條件下對(duì)SRB、TGB、IB的殺菌性能。結(jié)果表明在C_(12)-MGHQ濃度為70mg/L,菌藥接觸時(shí)間為1~24 h,pH=5~9,溫度為30~60℃時(shí),C_(12)-MGHQ的殺菌率可保持在99%以上。對(duì)比了C_(12)-HQAS、鹽酸胍和C_(12)-MGHQ分別在不同用量下的殺菌性能和不同菌藥接觸時(shí)間下的抑菌性能。結(jié)果表明,當(dāng)C_(12)-MGHQ濃度為30 mg/L時(shí),C_(12)-MGHQ對(duì)SRB、TGB、IB的殺菌率分別為99.5%、98.56%、90.66%,較C_(12)-HQAS分別提高了7.4%、15.23%、17.33%,較鹽酸胍對(duì)SRB和TGB分別提高了23.19%和7.45%。C_(12)-HQAS、鹽酸胍、C_(12)-MGHQ對(duì)SRB的殺菌率在4 h可達(dá)到97.36%、99.21%、99.87%,之后均有所下降,48 h時(shí)殺菌率分別降至57.89%,87.89%,98.89%。
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE39

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2 楊德紅,嚴(yán)蓮荷,葉靜嫻;影響戊二醛殺菌性能因素的研究[J];工業(yè)水處理;2000年03期

3 王慶新;;銅殺菌性能及金屬過(guò)敏的研究[J];世界有色金屬;2011年09期

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5 姜s，

本文編號(hào)：1311054