腐植酸交联树脂合成及对Ni(Ⅱ)吸附性能研究

以天然有机高分子腐植酸为主要原料,丙烯酸为共聚单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,span-65为分散稳定剂,采用反相悬浮聚合法制得腐植酸-N-异丙基丙烯酰胺交联树脂,通过静态吸附实验研究了其对水溶液中Ni(Ⅱ)的吸附性能,探讨了吸附温度、p H值对水中微量Ni(Ⅱ)吸附效果的影响。结果表明腐植酸交联树脂在35℃,p H值为4时对Ni(Ⅱ)的吸附率达到99.8%以上,对Ni(Ⅱ)具有良好的吸附能力。     

油田污水含聚丙烯酰胺浓度测量方法研究进展

油田三次采油中广泛应用聚丙烯酰胺来提高石油产量,但生产中含聚丙烯酰胺的油田污水对环境污染很大,其含聚丙烯酰胺浓度是油田污水处理和排放的关键评价指标。在总结油田污水含聚丙烯酰胺浓度的测量方法的基础上,进一步探讨了其他介质光学测量方法,为改进在线测量聚丙烯酰胺浓度的光学方法提供了参考。     

响应曲面优化法合成聚丙烯酰胺类共聚物

采用响应曲面优化法(Response surface methodology)以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为共聚单体,通过自由基聚合对聚丙烯酰胺类共聚物(PDA)进行制备研究。探讨了3个主要因子单体摩尔比、聚合体系p H、引发剂用量的最佳水平及各自变量间的交互作用对PDA得率的影响,通过该法设计得到了最佳优化条件:单体摩尔比n(AM)∶n(DMDAAC)=2.5∶1,聚合体系p H6.00,引发剂用量为单体总质量的1.00%。在模型提供的最优水平下PDA得率89.807%,与预测值91.6944%相吻合,表明所选模型准确、可靠。该方法为聚丙烯酰胺类共聚物的合成及应用提供了依据。     

AM/[APy]Br共聚物粘土抑制剂的制备及性能评价

以丙烯酰胺(AM)和溴化N-烯丙基吡啶([APy]Br)为单体,制备了一种离子液体聚合物黏土抑制剂AM/[APy]Br。通过单因素实验法确定了最佳反应条件为:m(AM)∶m([APy]Br)=15∶1,w(引发剂)=0.8%,其中,n(K2S2O8)∶n(Na HSO3)=1∶1,反应温度50℃。并对AM/[APy]Br进行了FTIR和1HNMR表征,对其性能进行了评价。结果表明,在室温下,2 000 mg/L AM/[APy]Br溶液防膨率为80.90%,当温度为90℃时,其防膨率仍达77.97%;2 000 mg/L AM/[APy]Br溶液与0.3 mol/L KCl溶液复配后,防膨率可达96.20%;与0.2 mol/L KCl溶液复配后,防膨率高于0.3 mol/L KCl溶液,复配溶液经4次冲刷,防膨率仍可达76.17%;占溶液总质量3.0%AM/[APy]Br与3.0%KCl复配溶液浸泡后的Na-MMT晶层间距(1.57 nm)明显优于单独使用同等浓度KCl浸泡后的Na-MMT晶层间距(1.62 nm)。     

微波辐射制备阿拉伯胶接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水树脂及溶胀性能

以阿拉伯胶(GA),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(APS）为引发剂,采用微波辐射方法制备了GA-g-PAMPS 高吸水性树脂。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、微波功率和辐射时间对吸水倍率的影响,研究了树脂的溶胀性能,并用FTIR对吸水性树脂的结构进行了表征。结果表明：最佳合成条件下树脂吸去离子水倍率为683g/g,吸生理盐水倍率为137g/g。树脂的吸水倍率随着无机盐溶液浓度的增加而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率顺序为NaCl>BaCl2> FeCl3,树脂具有较高的吸水速率和较好的重复吸水性能。     

交联聚丙烯酰胺纳米微球的制备及性能评价

以丙烯酰胺(AM)单体水溶液为分散相,Span80/Tween80为乳化剂,煤油为分散介质,绘制了AM/H2OSpan80/Tween80-煤油体系的拟三元相图。依据拟三元相图配制了含油相质量分数52.0%、Span80/Tween80(质量比4∶1)复合乳化剂质量分数7.8%、水相质量分数40.2%的W/O微乳液(以体系总质量计),在70℃利用反相微乳液聚合法制备了纳米级交联聚丙烯酰胺微球。结合激光衍射粒度分析仪(LPSA)探讨了交联剂、引发剂用量及搅拌速率等合成条件对交联PAM微球粒径及吸水溶胀性能的影响,并采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对微球形貌进行了表征,确定具有较高吸水倍率的交联PAM微球的优化合成条件为:交联剂(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)MBA用量0.60%、引发剂(过硫酸铵)APS用量0.50%(以单体质量计)、搅拌速率1 000r/min。溶胀实验显示,该条件下合成的微球在1.0×105mg/L矿化度地层水中吸水倍率为1 690,表现出良好的耐盐性,高吸水倍率。SEM和TEM结果显示,微球具有较好的球形度、单分散性好,粒径分布较为均一,约为150~200 nm。岩心封堵实验表明,聚合物微球胶乳对地层有良好的封堵性,具有封堵、突破、深入、再封堵的逐级调剖特性。     

耐盐型高吸水树脂LS-g-PAMPS/ST的制备及表征

以木质素磺酸钠(LS-Na),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和海泡石黏土(ST)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射方法制备了LS-g-PAMPS/ST耐盐型高吸水性树脂。探讨了木质素磺酸钠用量、海泡石黏土用量、交联剂用量、引发剂用量、中和度对树脂在0.9%Na Cl盐溶液中吸水倍率的影响,研究了树脂的吸盐水速率,用红外光谱(FTIR)对树脂结构进行了表征。结果显示在优化条件下合成的LS-g-PAMPS/ST树脂的吸水倍率为132g/g,表现出较强的耐盐性能。在体系中引入适量ST不仅可以提高复合高吸水树脂的吸盐水倍率,而且还可以提高吸盐水速率。     

纳米钯/P(AM–AMPS)复合材料的微波合成

以丙烯酰胺(AM)和2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸(AMPS)为单体,氯化钯为钯源,在不加任何还原剂和引发剂的情况下,采用微波辐照法合成纳米钯/P(AM–AMPS)复合材料。研究了溶液的酸碱度、单体的摩尔比、微波辐照时间等因素对反应体系的影响,结果表明:p H为7.0左右,n(AM)∶n(AMPS)=4,微波辐照时间45 min时聚合物体系的反应程度最大。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)观察纳米钯复合材料,结果显示:聚合物呈网状结构,具有很好的包覆性;钯粒子的粒径约为20 nm。     

木质素基高吸水性树脂的制备与溶胀行为

以木质素磺酸钠(LS-Na)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了具有生物降解性能的LS-g-PAMPS/AA高吸水性树脂。探讨了单体配比、LS-Na用量和单体总用量对LS-g-PAMPS/AA树脂吸水倍率的影响,研究了该树脂在各种盐溶液中的溶胀行为,并利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的结构。实验结果表明,当m(AA)∶m(AMPS)=3、LS-Na用量(基于体系总质量,下同)为6%(w)和单体总用量为35%(w)时,LS-g-PAMPS/AA树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 217g/g和125 g/g。LS-g-PAMPS/AA树脂具有较强的热稳定性、耐盐性和盐响应性能,在不同的盐溶液里有良好的可逆行为和多次反复利用性能。     

聚丙烯酰胺连续合成方法的研究

研究了聚丙烯酰胺连续合成方法,设计了基于聚丙烯酰胺连续聚合方法的小试实验装置。对该方法中除氧时间、单体浓度、引发温度、引发剂种类及用量等工艺因素进行探讨,在实验室合成了基于连续聚合方法的PAM样品,并对样品性能进行了检测分析。