羟乙基壳聚糖季铵盐的合成及絮凝性能

通过壳聚糖(CTS)与2-氯乙醇形成羟乙基壳聚糖(HECS),然后与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)反应合成羟乙基壳聚糖季铵盐(HEQCS)。利用FTIR、~1HNMR对HEQCS的结构进行表征。将HEQCS与配制的高岭土模拟废水进行絮凝实验,考察了pH、HEQCS投加量、阳离子度对絮凝效果的影响,得到最佳pH=4~6,HEQCS投加量为3~6 mg/L,阳离子度为58%~71%,此时,絮凝后上清液浊度去除率为98%以上,与聚丙烯酰胺(CPAM)、CTS相比,絮凝性能优异。     

PVA-SiO_2制备无机纤维防火保温材料的研究

以粉煤灰/煤矸石纤维为原料,聚乙烯醇(PVA)与二氧化硅(SiO_2)的复合物为粘合剂制得粉煤灰/煤矸石纤维保温板。探究了粘合剂的质量配合比及用量对粉煤灰/煤矸石纤维保温板性能的影响。研究结果表明:PVA∶硅酸钠(Na2SiO3)的质量配合比4∶1~5∶1,粘合剂用量介于25%~45%(体积分数)时较合适,制得的保温板的总燃烧值小于3MJ/kg,失重率小于20%,达到A级防火建材标准,且具有良好的保温性能。     

改性氧化石墨烯对Cu2+吸附性能的研究

采用改进的Hummer法制得氧化石墨烯(GO),用巯基乙胺对GO进行改性,制得巯基化氧化石墨烯(SH-GO),对有关产物的形貌和结构进行了表征,考察了p H值、SH-GO用量、吸附时间等因素对SH-GO吸附Cu2+效果的影响。结果表明,GO呈无序分布的片状结构,含有较多的含氧基团;p H值为5时的吸附效果最佳;SH-GO投加量为200mg·L-1时,吸附效率可达98.8%;120min可达到吸附平衡;吸附过程符合准二级动力学模型和朗格缪尔等温吸附方程;SH-GO重复使用性能良好。     

孪尾疏水单体改性聚丙烯酰胺的合成及性能表征

以十二烷基磺酸钠胶束溶液为表面活性剂,将孪尾疏水单体N,N-二乙基丙烯酰胺增溶其中,再以过硫酸钾为引发剂,与丙烯酰胺和丙烯酸钠通过胶束共聚法制备了疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)。利用FTIR、1H NMR、TG、荧光光谱和流变测试等方法表征了HMPAM的结构,并研究了其水溶液的流变性能。表征结果显示,HMPAM中存在孪尾的乙基结构,热稳定性较好。实验结果表明,当HMPAM含量低于0.5 g/L时,其对溶液极性影响不大;当HMPAM含量高于0.5 g/L时,溶液极性降低。HMPAM溶液为非牛顿流体,随HMPAM含量的增大,聚合物的孪尾基团发生缔合作用的几率增大,溶液表观黏度增大。HMPAM具有较好的触变性和耐温性能。     

[CmVIM]Cl离子液体的合成及工艺优化

以1-乙烯基咪唑和2-氯乙酰胺为原料,缚酸剂三乙胺(TEA)为催化剂,合成氯代1-氨甲酰甲基-3-乙烯基咪唑离子液体[CmVIM]Cl,探讨了n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)、反应温度、反应时间和TEA用量对[CmVIM]Cl收率的影响。结果表明,最佳合成工艺条件为:n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)=1∶1.2,反应温度85℃,反应时间13 h,n(2-氯乙酰胺)∶n(TEA)=1∶0.5,收率达85.8%。产物具有良好的热稳定性,初始分解温度为218.3℃。     

系列磺酸钠型Gemini表面活性剂的合成及表征

通过两步反应,合成了三种磺酸钠型Gemini表面活性剂6,6′-(丙基-1,3-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸钠)(9B-3-9B)、6,6′-(正丁基-1,4-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸钠)(9B-4-9B)和6,6′-(正戊基-1,5-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸钠)(9B-5-9B),并讨论了反应温度和反应时间对产物产率的影响,优化了反应条件。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、核磁共振仪(1H NMR)和元素分析仪表征产物结构,并通过DCTA21表面界面张力仪测定其在水溶液中的表面张力。结果表明:与传统表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)相比,Gemini表面活性剂9B-m-9B(m=3,4,5)具有更高的表面活性,其临界胶束浓度(CMC)分别为0.14、0.11、0.12 mmol·L-1,对应的表面张力-CMC分别为29.43、29.26、28.22 mN·m-1。     

阴离子β-环糊精/Fe_3O_4磁性微球对Cu~(2+)的吸附

通过对β-环糊精(β-CD)改性制备了阴离子β-环糊精/Fe3O4磁性微球(β-CDM),并研究了β-CDM对Cu2+吸附的热力学、动力学及循环使用性能,借助数学拟合的方法得到了吸附热力学和动力学参数,探讨其吸附机理。研究表明,β-CDM对Cu2+的吸附是一个自发的放热过程,Langmuir与Freundlich等温吸附模型均适用于β-CDM对Cu2+的吸附研究,β-CDM对Cu2+的吸附经历颗粒外部扩散—孔隙扩散—吸附反应3个阶段,该吸附过程既存在物理吸附,又有化学吸附,在吸附温度298、308、318 K下得到的吸附速率常数分别为0.0906、0.1161、0.1674g·mmol-1·min-1,吸附表观活化能为24.12 kJ·mol-1,且随着介质中Cu2+平衡吸附量的增大,β-CDM对Cu2+的吸附驱动力由焓变转变为熵变。β-CDM重复利用8次后,对Cu2+的除去率由首次使用时的95.20%下降至88.21%。     

季铵化改性氨基聚硅氧烷的合成及应用性能

采用氯乙酸乙酯对N,N-二甲基-γ-氨丙基-γ-氨丙基聚二甲基硅氧烷(ASO-121)进行季铵化改性,合成了一种季铵化改性氨基聚硅氧烷(QASO-121)。利用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、扫描电镜(SEM)、纳米粒度仪等仪器对QASO-121及其乳液进行了表征和纤维表面的成膜性分析,并讨论了氨值、黏度及硅乳用量对所整理织物应用性能的影响。结果表明,QASO-121乳液平均粒径为75.3 nm,电位为+21.2mV,且其在织物纤维表面具有良好的成膜性。经氨值为0.6 mmol/g、黏度为2.600 Pa·s、硅乳用量为4 g/L的QASO-121整理的布样,织物柔软性提高,亲水性增强,白度基本不变。将QASO-121与未季铵化ASO-121进行应用性能对比,发现两者整理织物的柔软性相近,但经QASO-121所整理织物具有良好的亲水性且富有弹性,其抗黄变性能也得到了改善。     

交联β-环糊精-可溶性淀粉复合微球对茉莉香精的吸附性

以可溶性淀粉、β-环糊精(β-CD)为主要原料,采用反相乳液聚合法合成了交联β-CD-可溶性淀粉复合微球,并采用单因素试验法优选出复合微球吸附茉莉香精的最佳工艺条件。研究结果表明:β-CD与淀粉交联形成了复合微球,其球形较规整、分布均匀且表面呈多孔结构;当吸附时间为3 h、吸附温度为50℃和φ(茉莉香精)=30%(相对于茉莉香精和无水乙醇总体积而言)时,复合微球对茉莉香精的吸附率可达到83.85%,并且其缓释性能较好。     

负载型铜在萘的α-硝基化反应中的催化性能

目前工业上合成 α-硝基萘仍然采用传统的混酸硝化法,然而该方法存在区域选择性不高、官能团耐受性差、产生过量酸性废液以及后处理费用高等诸多局限性,导致环境污染以及生产成本的提高,不符合绿色化学的理念。鉴于 α-硝基萘的应用前景,本文通过浸渍-焙烧-还原等步骤设计合成一系列负载型铜催化剂,实现了萘向 α-硝基萘的高效、经济、绿色的催化转化。其中,以ZSM-5等为载体合成的催化剂Cu/ZSM-5催化效果最好,以较高的分离产率（高达95%）和优异的区域选择性[(α-∶β-)>(98∶2)]得到了目标产物α-硝基萘,而且在重复使用4次后依然保持较高的催化活性和结构稳定性。