以馬來酸酐(MA)為原料合成環(huán)氧琥珀酸(ESA),ESA在過硫酸銨為引發(fā)劑的條件下與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚,得到一種新型多功能阻垢分散劑—ESA/AMPS共聚物。在合成ESA過程中,在對馬來酸酐和氫氧化鈉的配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、雙氧水用量研究的基礎(chǔ)上,針對催化劑的選擇、配比和用量進行了更為詳細的研究,得到了最優(yōu)的合成條件。在合成ESA/AMPS過程中,通過一系列單因素實驗探討了單體質(zhì)量比、共聚時間、共聚溫度和引發(fā)劑用量對共聚物阻垢性能的影響,確定了最佳合成條件。本文采用靜態(tài)阻垢法測定ESA/AMPS共聚物對CaCO₃、Ca3(PO4)2的阻垢性能,探討了共聚物分散Fe2O3性能以及生物降解性能。實驗結(jié)果表明:ESA/AMPS共聚物具有良好的阻垢分散性能及生物降解性能。當加藥量達到28 mg/L時,ESA/AMPS共聚物對CaCO₃的阻垢率達到74.9%。當加藥量達到35 mg/L時,ESA/AMPS共聚物對Ca3(PO4)2的阻垢率可達到100%。加藥量達到35 mg/L時,透光率僅為57%,說明ESA/AMPS共...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 聚合物阻垢劑的分類及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 天然的聚合物類阻垢劑
        1.2.2 含羧基聚合物阻垢劑
        1.2.3 含磺酸基聚合物阻垢劑
        1.2.4 含膦酸聚合物阻垢劑
        1.2.5 環(huán)境友好型綠色阻垢劑
    1.3 阻垢機理研究
        1.3.1 阻垢機理分類
        1.3.2 含羧基聚合物阻垢劑的機理研究
        1.3.3 含磺酸基聚合物阻垢劑的機理研究
        1.3.4 含膦酸基聚合物阻垢劑的機理研究
    1.4 環(huán)氧琥珀酸在水處理領(lǐng)域的研究進展及現(xiàn)狀
        1.4.1 聚環(huán)氧琥珀酸的研究進展
        1.4.2 聚環(huán)氧琥珀酸衍生物的研究進展
    1.5 本課題研究的目的、意義和主要內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 主要原料和試劑
    2.2 主要儀器
    2.3 PESA均聚物及ESA/AMPS共聚物的合成方法
        2.3.1 中間產(chǎn)物ESA的合成
        2.3.2 PESA均聚物的合成
        2.3.3 ESA/AMPS共聚物的合成
    2.4 實驗水樣
    2.5 實驗方法
        2.5.1 中間產(chǎn)物ESA產(chǎn)率的測定
        2.5.2 靜態(tài)阻碳酸鈣性能評定
        2.5.3 靜態(tài)阻磷酸鈣性能測定
        2.5.4 分散Fe₂O₃性能的測定
        2.5.5 聚合物生物降解性能的測定-生物搖床法
    2.6 聚合物表征
        2.6.1 產(chǎn)物的提純
        2.6.2 紅外光譜表征
        2.6.3 元素分析
        2.6.4 核磁共振表征
    2.7 垢樣的晶型分析
        2.7.1 垢樣的制備
        2.7.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.7.3 X-射線衍射分析
        2.7.4 激光粒度分析
第三章 共聚物的合成、表征和與均聚物性能對比研究
    3.1 中間產(chǎn)物ESA的合成
        3.1.1 環(huán)氧化溫度與ESA的收率的關(guān)系
        3.1.2 MA和NaOH摩爾比與ESA的收率的關(guān)系
        3.1.3 H₂O₂用量與ESA的收率的關(guān)系
        3.1.4 環(huán)氧化時間與ESA的收率的關(guān)系
        3.1.5 復合催化劑比例與ESA的收率的關(guān)系
        3.1.6 復合催化劑用量與ESA的收率的關(guān)系
    3.2 ESA/AMPS共聚物的合成
        3.2.1 單體配比對共聚物阻垢性能的影響
        3.2.2 共聚時間對共聚物阻垢性能的影響
        3.2.3 共聚溫度對共聚物阻垢性能的影響
        3.2.4 過硫酸銨用量對共聚物阻垢性能的影響
    3.3 ESA、ESA/AMPS共聚物和PESA均聚物的表征
        3.3.1 紅外光譜表征
        3.3.2 ESA/AMPS共聚物的核磁共振譜圖
        3.3.3 ESA/AMPS共聚物的元素分析
    3.4 ESA/AMPS共聚物和PESA均聚物阻垢分散性能對比
        3.4.1 ESA/AMPS共聚物與PESA的阻碳酸鈣垢性能對比
        3.4.2 ESA/AMPS共聚物與PESA的阻磷酸鈣垢性能對比
        3.4.3 ESA/AMPS共聚物與PESA的分散氧化鐵性能對比
    3.5 ESA/AMPS共聚物與PESA的生物降解性能對比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 共聚物阻垢機理分析
    4.1 ESA/AMPS共聚物阻垢機理分析
        4.1.1 靜態(tài)阻垢實驗CaCO₃垢樣的SEM分析
        4.1.2 靜態(tài)阻垢實驗CaCO₃垢樣的XRD分析
        4.1.3 靜態(tài)阻垢實驗CaCO₃垢樣的粒徑分析
    4.2 ESA/AMPS共聚物阻垢機理研究
        4.2.1 成垢的晶核形成階段
        4.2.2 成垢的微晶形成階段
        4.2.3 成垢的晶體形成階段
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀學位期間所取得的相關(guān)科技成果



本文編號：3816659