淀粉基聚羧酸减水剂的合成及应用性能研究

通过对淀粉进行预处理,在自由基反应合成减水剂时替代部分聚醚大单体合成一种淀粉基聚羧酸减水剂,通过控制变量法确定最佳合成条件:氧化剂选用浓硫酸,用量为1.5%,淀粉选用衍生物白糊精,改性淀粉对大单体的取代率为1%。通过净浆、砂浆和混凝土试配可知,此减水剂能使混凝土具有优异的流动性和可塑性,同时具有良好的抗泥效果,且对强度有积极影响,SEM分析显示,淀粉基聚羧酸减水剂提高了水泥的水化速率,降低了因水分蒸发引起的自收缩,提高了结构的密实度。     

聚羧酸盐减水剂与水泥的吸附性能研究

采用凝胶色谱法研究了自制聚羧酸盐减水剂在水泥-水体系中的吸附情况.试验结果表明,其吸附等温线基本符合Langmuir等温方程.聚羧酸盐减水剂为梳状结构,吸附量较小,静电斥力效应较弱,其分散作用主要来自于吸附层空间位阻效应.     

聚羧酸减水剂在石膏粉体表面的吸附性能

采用紫外可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱分析技术,研究了聚羧酸减水剂在石膏颗粒表面的吸附行为.结果表明,聚羧酸减水剂在石膏粉体表面的吸附呈Langmuir等温吸附形式.聚羧酸减水剂在石膏颗粒表面的吸附是一个放热反应,吸附量随着温度的升高而降低,根据Clausius-Clapeyron方程计算吸附热为7.7 kJ/mol.标准吸附自由能小于0,吸附是自发的.红外光谱分析显示,吸附在石膏粉体表面的聚羧酸减水剂的-COO-根的反对称伸缩振动峰由1644 cm-1迁移至1618 cm-1,说明在石膏颗粒表面的吸附是通过分子结构上羧基与Ca2+间的配合作用实现的,是一种化学吸附.     

膨润土负载壳聚糖吸附汞离子试验研究

利用单因素和回归正交试验考察膨润土负载壳聚糖吸附废水中汞离子的效能,通过回归正交试验得到了影响因素与吸附率间的回归方程为：y=40.659 29＋0.145 75x1-0.024 64x2＋1.205x3。     

赤泥吸附去除淀粉废水中高浓度磷的研究

以铝矿工业废渣--赤泥为吸附剂去除高浓度淀粉废水中的磷,比较了三种原状赤泥的除磷效果,考察了反应时间、初始pH、NaOH投加顺序和赤泥投加量对除磷效果的影响.结果表明,赤泥具有很好的除磷能力,在投量为2 g/L、反应时间为2 h、反应结束前0.5 h投加2 mol/L的NaOH(25 mL/L)的条件下,除磷率可达98.2%.该研究在赤泥的资源化利用和淀粉废水中磷的去除方面有重要的意义.     

丙烯酰胺改性聚羧酸减水剂的合成和性能研究

以甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、烯丙醇聚乙二醇单甲醚和丙烯酰胺为原料,以过硫酸钠为引发剂,在水溶液中进行自由基聚合反应,合成丙烯酰胺改性聚羧酸减水剂.用傅里叶红外光谱仪分析共聚物分子结构,并用分子凝胶渗透色谱来测定共聚物的分子质量.用水泥净浆流动度来考察聚羧酸减水剂的分散性和分散保持性,并考察其在水泥颗粒上的吸附量.结果表明:合成的共聚物的重均分子质量为43 260;聚羧酸减水剂的折固掺量为0.2％、水灰比为0.29时,水泥的初始净浆流动度达287mm,60 min净浆流动度为299mm;合成的改性聚羧酸减水剂具有较好的分散性和分散保持性.根据Langmuir等温吸附模型,水泥对聚羧酸减水剂的饱和吸附量为5.33 mg/g.     

聚羧酸系减水剂的吸附分散行为研究

通过合理的假设预测了聚羧酸系减水剂(PC)在水泥颗粒表面的吸附形态,并采用超滤膜法将自制PC分离成四种不同分子量范围的分离组分F1(平均分子量为10万以上),F2(5万至10万),F3(1万至5万),F4(1万以下),通过有机碳总分析法及净浆流动度表征了该PC/分离组分的吸附量以及对水泥浆体的分散性。研究结论显示:PC分子呈卷曲状吸附于颗粒的表面,而非直线型,而且随掺量的增加这种卷曲程度逐渐增大;各分离液/PC对基准水泥浆体的分散性大小顺序为:F2F1PC0F3F4;PC在水泥颗粒表面吸附过程属于分级吸附,其中分子量较小的减水剂分子首先吸附到水泥颗粒的表面,而后是分子量较大的分子。     

淀粉基减水剂的合成与性能研究

根据淀粉的化学性质及高效减水剂的作用机理,以玉米淀粉为原料,采用硫酸酯化的方法合成出一种以脱氧葡萄糖长链为憎水基,羟基和磺酸基为亲水基的缓凝型减水剂(ST).试验结果表明,ST的最佳合成参数为:m(淀粉):m(N,N-二甲基甲酰胺用量):m(硫酸酯化试剂)=1:2:0.5,反应温度90℃,反应时间3h.红外光谱分析结果表明,ST分子结构上成功引入了磺酸基团.ST对水泥的分散性能和砂浆减水率都明显优于萘系高效减水剂FDN,且对混凝土28 d强度有明显的增强作用.     

温度对聚羧酸超塑化剂吸附和分散性能的影响

在10℃、20℃、30℃环境下,聚羧酸超塑化剂在水泥颗粒上的吸附量随着温度的升高逐渐增加。10℃、20℃、30℃环境温度下60min后的吸附率分别可以达到47．2％、61．8％、66.2％。初始分散能力随温度的升高而提高,在较高温度下分散保持能力有所下降。在不同温度下,聚羧酸超塑化剂在初始分散阶段的吸附量与分散性能直接相关,呈线性关系;随着温度的升高,吸附量的增加带来的分散性能增加幅度逐渐减小。     

磷酸基团改性聚羧酸减水剂的合成及其性能研究

针对砂石骨料含泥量对聚羧酸减水剂的影响,采用醚型不饱和磷酸单体(UPM)、丙烯酸和聚醚大单体HPEG为原料,通过水相自由基聚合方法合成了3种含有不同量磷酸基团的改性PCEs.净浆和混凝土试验结果表明,磷酸基团改性PCEs具有较好的黏土耐受性;吸附量测试和Zeta电位测试结果表明,磷酸基团改性PCEs能优先吸附到水泥颗粒...     

MTBE选择性吸附脱硫的研究

采用常温常压吸附法考察了各种分子筛吸附剂对模型溶液中二甲基二硫醚(DMDS)的吸附脱除性能。吸附活性结果表明,由于MTBE的强竞争吸附作用,仅ZSM-5分子筛可以从MTBE选择性吸附脱除DMDS,而其他分子筛均完全没有效果。ZSM-5所特有的十元环孔道是选择性吸附的关键。通过一系列过渡金属改性,结果显示,仅银离子改性吸附剂硫容上升。在模拟油中硫容从未改性的13.4mg/g提高到35.4mg/g。通过热重分析发现,S-M键的形成是选择性吸附脱硫的关键。     

三嵌段共聚物合成的介孔吸附剂及其吸附性能研究

在酸性条件下,以三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)为模板剂,采用共缩聚法合成功能化的介孔材料,并用SEM电镜、N2吸附/脱附、FTIR红外光谱对合成材料进行表征.结果表明,合成的功能化材料具有一定的规整性,比表面积达到347 m2/g、BJH平均孔径达到7.90 nm、孔容达到0.68 cm3/g.此外还进行了合成材料吸附钴离子的试验,考察了其对重金属的吸附性能及影响因素.结果表明,当钴离子浓度分别为1、2、10 mmol/L时,介孔材料对钴离子的脱除率分别达到了99.75%、99.47%、49.33%;反应的最佳pH值为5,在100 min左右时可达到吸附平衡.     

氧化吸附法深度脱除MTBE产品中硫化物研究

甲基叔丁基醚(MTBE)是我国汽油中一种重要的调和组分。降低MTBE产品中硫化物含量,可促进汽油的清洁燃烧和环境保护。采用MTBE为溶剂分别配制了以二甲基二硫醚(DMDS)、甲基叔丁基硫醚(TBMS)为模型硫化物的含硫MTBE产品样品。脱硫剂由Pd/C、异丙醇、氢氧化钠和去离子水组成。首先,采用N2吸附等温线、TEM、XRD对Pd/C结构特征进行了表征。结果显示,Pd/C的比表面积为1 836m~2/g,孔容为0.98cm~3/g,根据其I型吸附等温线可知,其绝大部分孔为微孔。由Pd/C的TEM图可以看出,Pd的纳米颗粒比较均匀地分布于活性炭材料上,Pd金属纳米粒子直径约3~5nm。XRD图显示Pd纳米晶体颗粒的(111)、(200)、(220)和(311)典型晶面存在。脱硫实验结果显示,采用间歇反应器在50℃下,脱硫剂可在1h内将MTBE产品中的硫质量分数从150μg/g降至10μg/g以下,从而得到低含硫MTBE产品,脱硫剂的脱硫效果得到较好的验证。Pd/C既作为原位产生过氧化氢的催化剂,又是吸附砜类硫化物的吸附剂,洗脱再生后仍具有较好的催化和脱硫性能。     

聚羧酸减水剂的合成与性能

介绍了聚氧乙烯基烯丙酯大单体和聚羧酸减水剂的合成,并对合成的聚羧酸减水剂进行了性能考察。考察结果表明,所合成的JH23聚羧酸减水剂符合缓凝高效减水剂的性能要求,且主要性能指标优于GB 8076-1997《混凝土外加剂》标准要求。     

功能型聚羧酸减水剂的制备及其机制砂吸附性能

采用自由基溶液聚合法,以双甲基丙烯酸乙二醇酯（GD）和聚乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯（PAP）为功能单体,与乙烯氧基聚氧乙烯醚（EPEG）为主要合成原料,制备一种功能型聚羧酸减水剂（SPC-1）,通过GPC、IR分析相对分子质量及其分布、特征官能团,测定不同功能基团结构的聚羧酸减水剂对机制砂吸附行为及机制砂砂浆流动度、混凝土应用性能（减水率、含气量、坍扩度、抗压强度）的影响。结果表明,通过接枝功能基团合成了聚羧酸减水剂共聚物;功能型聚羧酸减水剂具有抗机制砂吸附特性,用于机制砂混凝土配合比可提高分散保持时间和力学性能。     

二乙基多硫醚混合硫化剂的合成及反应机理研究

以直接来源于炼油企业的工业硫磺和硫化钠、溴乙烷为原料,在相转移催化剂四丁基溴化铵的作用下合成二乙基多硫醚混合硫化剂,对影响产物硫含量的反应条件进行了研究,并对合成反应机理进行了探讨。结果表明,S8分子的开环是合成反应的关键步骤,硫化钠的加入大大降低了S8的活化温度;在n(S)∶n(Na2S)为4∶1、一步反应温度为50℃、一步反应时间为25min、二步反应温度为室温、二步反应时间为1.5h、四丁基溴化铵摩尔分数为4%的条件下合成的二乙基多硫醚,硫质量分数达63.86%,闪点为83.5℃,油溶性好。该反应原料来源广泛,合成路线简单,反应条件温和且环境友好,具有良好的开发应用前景。     

低分子质量聚羧酸减水剂的合成及其性能研究

采用甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚(MAPEG)和甲基丙烯酸(MA)单体,通过催化链转移共聚法合成一种低分子质量聚羧酸减水剂。凝胶渗透色谱(GPC)分析表明,合成减水剂的相对分子质量低至7710,单体MAPEG的转化率达92.8%;吸附试验结果表明,该减水剂能在水泥颗粒表面长时间保持持续吸附;砂浆和混凝土试验结果表明,该减水剂能降低水泥基材料的表观黏度,同时具有长效保坍能力,能使中低坍落度混凝土的保坍时间不少于2 h。     

缓凝型改性淀粉基减水剂的合成与性能研究

通过淀粉琥珀酸单酯合成了缓凝型改性淀粉基减水剂(SSHE),分析了SSHE的结构特性和空间位阻效应,研究了SSHE的掺量和凝结时间对水泥净浆的流动度以及对水泥粒子的ξ-电势的影响.结果表明:SSHE是一种具有强缓凝作用的新型减水剂.     

四元聚羧酸减水剂的合成与性能研究

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸甲酯(MA)为原料,在过硫酸铵(APS)引发下合成四元聚羧酸减水剂.通过单因素及正交试验结果表明,聚羧酸减水剂的最优合成条件为:反应温度85℃,反应时间8 h,APS用量为单体总质量的0.7%,n(AMPS):n(MPEGMA):n(MA):n(AA)=17:8:6:69.合成的减水剂掺量为0.6%,水灰比为0.3时,水泥净浆初始流动度达302 mm,2 h内水泥净浆流动度基本无损失.减水剂的数均分子质量以50 000～55 000较适宜.     

抗泥型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

传统聚羧酸减水剂(PC)对混凝土骨料中的泥土非常敏感,少量泥土会使PC分散性能大幅降低。通过高分子结构设计理论,合成了一种新型的抗泥型聚羧酸减水剂。通过水泥净浆流动度、砂浆流动度及混凝土试验测试表明,所制备的抗泥型聚羧酸减水剂在不含泥的情况下,其分散效果和传统减水剂相当;但在骨料含泥的情况下,其分散效果明显优于传统减水剂,不仅减水剂掺量降低,而且改善了混凝土的性能。