P（NIPAM—co—MAA）共聚物水凝胶的合成及溶液pH对其性质的影响

以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）和甲基丙烯酸（MAA）分别作为温敏性单体和pH敏感性单体，采用自由基溶液聚合法合成了温度和pH敏感的P（NIPAM—co-MAA）共聚物水凝胶。研究了共聚物凝胶的组成和溶液的pH与共聚物凝胶温敏性和pH敏感性的关系。结果表明：在所研究的组成范围内，P（NIPAM-co—MAA）共聚物水凝胶具有温度和pH双重敏感性。共聚物的组成和溶液的pH对其敏感性影响很大：随着MAA量的增加，共聚物的LCST逐渐升高；随着溶液pH的升高，共聚物凝胶的温敏性明显得到改善；同样，共聚物凝胶的组成和溶液的pH对共聚物凝胶的pH敏感性影响亦很大：随MAA量的增加，共聚物凝胶的pH敏感性增加；随着溶液pH的增加，共聚物凝胶的pH敏感性亦增强。     

煤泥水pH值对沉降药剂添加顺序的影响研究

以贵州六盘水二塘选煤厂煤样为试验样品,采用聚丙烯酰胺为絮凝剂、硫酸铝为凝聚剂,在调控煤泥水pH值条件下,考察聚丙烯酰胺、硫酸铝添加顺序对煤泥水絮凝沉降效果的影响。试验结果表明,当pH值小于6时,"反加"(先加聚丙烯酰胺再加硫酸铝)的沉降速度比"正加"(先加硫酸铝再加聚丙烯酰胺)的沉降速度快;当pH值大于6时,"正加"的沉降速度比"反加"的沉降速度快。在碱性条件下,随着煤泥水pH值升高,沉降速度开始变缓慢,且澄清区浑浊度较高,沉降效果较差。     

矿用新型温敏水凝胶的制备及防灭火性能研究

煤炭自燃仍然是煤矿防灭火的一大安全隐患,为了防止煤炭自燃,研究制备了一种矿用新型温敏水凝胶。以木聚糖和羧甲基纤维素为基体,与N-异丙基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸在超声波震荡下进行自由基共聚合得到最终产物。实验结果表明：生成的水凝胶在低温下流动性强,遇到高温后发生相变黏度增大、体积缩小并排出凝胶中的水分。能够更加高效地对易自燃煤体进行冷却、覆盖、封堵,克服了传统水凝胶黏度大、流动性差、容易堵塞管道的缺点。通过红外光谱、热重实验和扫描电镜对产物的微观结构进行了分析。并通过黏度和抑制率测定实验对该凝胶的性能进行了测试,证明该水凝胶温度响应性强,灭火效果显著。     

五虎山选煤厂酸性煤泥水沉降试验研究

以五虎山选煤厂酸性煤泥水为研究对象,考察了该煤泥水中煤泥性质及矿物组成,研究了该煤泥水的自然沉降特性,并采用絮凝沉降试验方法研究了沉降药剂种类、药剂用量、药剂比例和煤泥水pH值等因素对煤泥水絮凝沉降效果的影响。结果表明:在自然沉降条件下,五虎山选煤厂煤泥水沉降速度较小,难以达到有效沉降;在絮凝沉降条件下,常规聚丙烯酰胺对煤泥的沉降效果受pH值影响较大,在酸性条件下沉降效果较差;采用新型聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物絮凝剂和二烯丙基二甲基氯化铵凝聚剂复合药剂作为煤泥水的沉降药剂,可优化五虎山选煤厂酸性煤泥水沉降环境,改善沉降效果,且该复合药剂最佳用量为184.67 g/t,聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物与二烯丙基二甲基氯化铵的最佳比例为2∶1。     

pH值对煤泥水沉降效果影响的试验研究

以煤泥水为研究对象,以分子量不小于300万的聚丙烯酰胺(阴离子)为单一絮凝剂,以沉降试验为主要研究方法,将干煤泥配置成质量浓度为33 g/L的煤泥水,加入等量的0.2%絮凝剂,通过测定沉积层高度和上清液浊度,判断不同pH值对煤泥水絮凝沉降效果的影响。结果表明,pH值对煤泥水沉降效果的影响规律是一致的,在添加等量絮凝剂的条件下,碱性条件下比酸性条件下的煤泥水絮凝沉降效果好。通过测定上清液的浊度值,当煤泥水pH=8.5时,浊度值最小。     

BENT/AM/AA高吸水凝胶防治煤矿火灾实验研究

研究了膨润土(BENT)/丙烯酰胺(AM)/丙烯酸)AA)三元共聚高吸水凝胶的制备及其防灭火性能。通过正交实验研究了最佳的凝胶配比参数,并采用程序升温实验对凝胶的防灭火参数进行了分析。研究结果表明:在丙烯酰胺/丙烯酸的质量比为110%、膨润土/丙烯酸的质量比为10%、硼酸/丙烯酸的质量比为0.06%、过硫酸钾/丙烯酸的质量比为0.90%、中和度为80%、温度为90℃时,可得到吸水倍率为1 011.5的高性能吸水凝胶;在完全失水的状态下,当该凝胶的吸水量为250~550 mL/g时,阻化率可达到77%。最后,基于采空区灭火的物理相似模拟实验,对水与凝胶的防灭火性能特点进行了对比研究,结果显示:在矿井防灭火上,凝胶比水更具有优势。     

静置热聚合法合成PAMPS高吸水性树脂与性能研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用静置热聚合法合成PAMPS高吸水性树脂.研究了反应条件对树脂吸水率的影响,得出合成树脂的最佳反应条件为:pH值2.25,NMBA用量0.04％,KPS用量0.03％,68℃下反应10h.在此条件下合成的树脂室温下吸去离子水率为1071倍.对合成树脂的保水率和吸盐率进行了研究,借助FTIR和SEM对树脂的分子结构、表面形态进行了分析.     

静置热聚合法合成AM/MA/AMPS三元共聚高吸水性树脂

以N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在不加引发剂和无氮气保护下,采用静置热聚合法合成丙烯酰胺(AM)/顺丁烯二酸酐(MA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)三元共聚高吸水性树脂,研究了反应条件对树脂吸水率的影响,并借助FT-IR、偏光和TGA等对树脂的分子结构、表面形态及热稳定性进行了分析.结果表明,在优化条件下合成的高吸水性树脂室温下吸蒸馏水率最大为767 g/g,吸盐水率为145 g/g,树脂具有较好的保水性、吸水速率和重复使用性.     

基于滑轮结构的多孔氧化石墨烯强韧化聚丙烯酰胺水凝胶制备

以丙烯酰胺为单体,分别以多孔氧化石墨烯(HGO)和氧化石墨烯(GO)为交联剂,采用原位聚合法制备了多孔氧化石墨烯增强增韧聚丙烯酰胺水凝胶(PHH)和氧化石墨烯增强增韧聚丙烯酰胺水凝胶(PGH)。结果表明,GO和HGO都能同时提高水凝胶材料强度和韧性;但由于HGO与高分子链形成的特殊贯穿结构,相对GO强韧化水凝胶, HGO强韧化水凝胶强度和韧性提高更明显: PHH断裂伸长率高达4 847%,相较于PGH提高了1.9倍,断裂韧性提高了95%。研究成果为聚合物基复合材料的增强增韧提供了一种新的力学模型并具有重要推广意义。     

河南低品位铝土矿精矿沉降性能的研究

采用沉降法研究了铝土矿精矿在不同pH值和絮凝剂条件下的沉降行为,研究了阴离子型、非离子型和阳离子型聚丙烯酰胺及阴离子型絮凝剂分子量变化对精矿沉降的影响规律。结果表明,介质pH值在7.0时,分子量为1 400万的阴离子型聚丙烯酰胺对精矿的絮凝效果最好,最佳的药剂用量为30 g/t。     

煤泥水絮凝沉降规律的研究

通过对范各庄矿选煤厂及翟镇选煤厂的浮选尾矿、煤泥水浓度、粒度组成、微粒表面电位、水的pH值等性质的分析，研究了各种煤泥水在不同种类阴离子聚丙烯酰胺作用下的沉降规律，以及搅拌速度对絮凝效果的影响规律。     

阳离子型聚丙烯酰胺的絮凝性能研究

为了探究阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)对煤泥水的絮凝性能,选取特性粘数不同的3种CPAM分别对张集和新庄孜选煤厂的煤泥水进行了絮凝试验.研究了特性粘数、药剂用量、煤泥水性质以及煤泥水pH值对CPAM絮凝效果的影响,并将CPAM与工业阴离子型聚丙烯酰胺进行了对比试验.试验结果表明,CPAM在特性粘数为634 ml/g和pH值为5时絮凝效果最佳,最佳药剂用量为10 g/m3,CPAM对处理粒度细和灰分高的难处理煤泥水效果更为显著,优于工业阴离子型聚丙烯酰胺.     

山西某地铝土矿选择性絮凝试验研究

针对山西某铝土矿的矿石特性,采用选择性絮凝的方法,应用不同种类絮凝剂,进行了一水硬铝石与其它黏土矿物的分离研究.结果表明,在磨矿细度为-74μm占90％、pH 10、多聚磷酸钠用量为5.0 kg/t、阴离子型聚丙烯酰胺63016用量为5g/t条件下,可以获得铝硅比为6.12,Al2O3回收率为90.15％的铝土矿精矿.     

pH对高岭石同相凝聚及絮凝行为的影响

利用带耗散因子功能的石英晶体微天平(QCM-D)以及沉降实验研究微细高岭石在不同pH值条件下的同相凝聚及其絮凝行为。研究结果表明：pH升高,增加了高岭石氢氧化铝基面的表面电荷,抑制了高岭石同相凝聚,提高了高岭石的分散性。同时,高分子对高岭石的吸附动力学也受到pH值的影响,在pH 8.5的情况下,高分子对高岭石吸附最紧密,而当溶液pH 6.5则形成了最为疏松的吸附层。即在弱碱性条件下,阳离子聚丙烯酰胺对高岭石的絮凝效果更好。随着溶液从弱酸性变为弱碱性,阳离子聚丙烯酰胺对高岭石的絮凝沉降速度也明显增加;沉降实验结果与QCM-D所测量的结果具有很好的一致性。     

超分子水凝胶的制备与应用

水凝胶在日常生产与生活中发挥着重要作用,但传统水凝胶由于缺乏刺激响应性等动态性,无法满足日益增长的生产与生活需求。因此,制备并应用具有优异自修复性、刺激响应性以及可适应性等动态性的超分子水凝胶（SHGs）备受关注。综述了SHGs的制备与应用研究进展,系统归纳了高分子类SHGs（如聚丙烯酸SHGs、聚丙烯酰胺SHGs等）和天然高分子类SHGs（如壳聚糖SHGs、透明质酸SHGs等）的合成方法,阐述了SHGs在生物医药、柔性传感、防污材料等领域中的应用情况,最后展望了SHGs存在问题及发展趋势。     

矿用煤自燃防治高吸水高保水性水凝胶的制备及性能研究北大核心

针对煤矿煤自燃问题,采用化学交联法,在碱性条件下研制出以木质素、羧甲基纤维素和聚乙烯醇为基体的矿用煤自燃防治高吸水高保水性水凝胶。研究水凝胶的溶胀性能和保水性能,并测试不同原料配比的水凝胶的吸水率、产率和保水率,选择出适合煤矿煤自燃防治的凝胶配比,并采用程序升温实验对凝胶的阻化性能进行分析。结果表明:高吸水高保水性水凝胶的溶胀性能和保水性能良好,固水作用强,水凝胶的吸水率、产率以及保水率受原料质量体积分数影响;程序升温实验表明,水凝胶使煤自燃过程中的CO产生量降低了38.09%~52.78%,抑制了煤的氧化过程。     

聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸助滤脱水的试验研究

用试验合成的两性高分子聚合物——聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸在不同药剂用量、不同煤样、不同真空度和不同pH值条件下,进行了助滤试验研究。结果显示,其具有明显的改善过滤效果的作用。试验揭示了药剂用量、物料粒度组成、pH值及真空度对过滤效果的影响,同时分析了絮凝助滤的机理。     

磁化水对萤石浮选的影响机理研究

在油酸钠体系下进行萤石纯矿物浮选试验。探究pH值、捕收剂用量、磁化水时间对萤石浮选回收率的影响。通过zeta电位、吸附量和红外光谱等检测来分析磁化水对萤石浮选的影响机理。结果表明,在pH值为5~9,油酸钠浓度为1.4×10~(-4) mol/L的条件下,萤石纯矿物具有良好的可浮性。浮选用水磁化后萤石回收率提高了0.49%~3.14%,且磁化处理对不同pH值条件下的萤石浮选影响表现出差异性,影响程度大小为:pH=9p H=8pH=5pH=6.86。磁化水后,萤石矿表面电位发生改变,油酸钠体系下的萤石表面电位降低幅度更大。磁化促进了油酸钠在萤石表面的吸附,吸附量增加了2.4%~20.1%。但水磁化前后萤石矿物表面吸附产物谱图没有明显变化。     

低渗透裂缝性油藏周期注水合理工作制度研究

周期注水是低渗透裂缝性油藏稳油控水的有效方法。从微观渗吸角度分析了渗吸速度、平衡时间对周期注水开发参数的影响,分析了周期注水强化低渗透裂缝性油藏采油的主要机理。采用典型油藏数值模拟,研究了不同采油速度、注水速度、注水半周期条件下的开发效果,结果表明:采油速度2%、注采比为1、注水半周期为60d时能够较为充分地发挥毛管力的渗吸作用和注入水驱动力的驱替作用,提高基质原油动用程度。通过在某油田的实践应用表明,合理的周期注水方式能够改善油田开发的技术经济效果。     

应力-地层水作用下煤层气解吸特征实验研究

利用自主研制的煤岩解吸分析实验装置,分析煤样在地应力-地层水作用下煤层气的解吸规律。通过测试煤岩在地应力和地层水单独或复合作用下的解吸特征,实时监测了解吸量与解吸时间、解吸压力的关系。对比了不同解吸条件下的解吸恢复率。研究表明,四种解吸条件下的解吸恢复率排序为:自然条件下地层水作用地应力作用地应力和地层水共同作用;在地应力和地层水共同作用下解吸量约为自然解吸条件下解吸量的25.3%,自然条件下平均解吸速率为地应力和地层水共同作用下平均解吸速率的3.6倍。