杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱的合成及其对碱性品红的吸附

用下沿含甲酰基的双取代杯[4]芳烃衍生物与单-6-去氧乙二胺基-β-环糊精进行亲核反应,合成了结构中含一个β-环糊精单元的新型主体分子杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱,其结构经1H NMR,FTIR,MS(Maldi-Tof)表征技术确证。以该化合物为吸附剂,考察了初始质量浓度、体系pH及温度等吸附条件对其吸附碱性品红性能的影响。实验结果表明,吸附条件对杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱吸附碱性品红的性能影响很大,尤其是体系pH和吸附温度。在体系pH=4～11范围内,25℃、体系pH=8时吸附性能最好;在15～45℃范围内,温度低于30℃时,吸附率随温度的升高而增大,30℃后趋于稳定。杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱对碱性品红的吸附平衡数据在15℃和25℃时符合Langmuir等温模型,35℃时不符合。     

N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精交联聚合物的制备及其吸附性能

β-环糊精经酯化、氨解、氨基保护、环氧氯丙烷交联及脱保护等反应,合成了N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精交联聚合物(PAE-β-CD)。考察了振荡时间、初始质量浓度、温度及pH等吸附条件对PAE-β-CD吸附碱性品红和苯酚吸附量(Qe)的影响。实验结果表明,PAE-β-CD对碱性品红的Qe高于对苯酚的Qe;PAE-β-CD的交联度对Qe几乎无影响,而体系pH对Qe的影响较大。吸附碱性品红时,pH=5～7较佳;吸附苯酚时,pH=6～8较佳。在室温、振荡1h、碱性品红初始质量浓度250mg/L、pH=5.34的条件下,最大Qe达17.9mg/g;在室温、振荡1h、苯酚初始浓度500mg/L、pH=6.14的条件下,最大Qe达15.3mg/g。PAE-β-CD对碱性品红和苯酚的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

新型三元酸与β-环糊精交联聚合物的制备及其对染料吸附性能的研究

以二乙烯三胺和马来酸酐为单体合成了马来酰二乙烯三胺酸(Tri-acid),并以Tri-acid为交联剂与β-环糊精(β-CD)反应得到β-CD/Tri-acid交联聚合物(PCD-tri)。用IR,1H NMR,TG等方法分析了PCD-tri的结构,研究了PCD-tri对碱性品红(BF)和亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能。实验结果表明,合成PCD-tri适宜的投料比为:n(β-CD)∶n(Tri-acid)=1∶20。PCD-tri对BF染料适宜的吸附条件为:ρ(BF)=300 mg/L、吸附时间240 min、溶液pH=6.34,在该条件下,PCD-tri对BF染料的饱和吸附量为94.17 mg/g;对MB染料适宜的吸附条件为:ρ(MB)=225 mg/L、吸附时间300 min、溶液pH=6.00,在该条件下,PCD-tri对MB染料的饱和吸附量为82.97 mg/g。     

聚β-环糊精微球包合丁香油的工艺研究

研究了聚β-环糊精(β-CDP)微球包合丁香油的最佳工艺,并与β-环糊精(β-CD)包合丁香油工艺进行了比较.以饱和水溶液法制备丁香油β-CDP微球(或者β-CD)包合物,经均匀(或者正交)实验设计对制备工艺进行了优化,并对产物进行表征.β-CDP微球包合丁香油的最佳工艺条件为:m(丁香油):m(β-CDP微球)=1:...     

β-环糊精交联聚合物对铜、铅和锌的吸附性能

β-环糊精经微波法酰化制得丙烯酸β-环糊精酯(β-CD-AA),再与烯丙基-联苯基醚(ABE)、丙烯酰胺(AM)、N,N-亚甲基双丙酰胺共聚合成β-CD交联聚合物AM/ABE/β-CD-AA,分别采用FTIR和TG技术对其结构和热稳定性进行了表征。以该聚合物为吸附剂,考察了金属离子溶液初始质量浓度、吸附温度及体系pH等条件对Cu2+,Pb2+,Zn2+吸附性能的影响。实验结果表明,AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的静态吸附量不同,其中,对Zn2+的吸附性能较为突出:在35℃、Zn2+初始质量浓度200mg/L、体系pH=3～4时,最大静态吸附量达50.1mg/g;AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

丙烯酸β-环糊精酯共聚物对染料的吸附性能

以丙烯酸β-环糊精酯共聚物为吸附剂,采用分光光度法测定该吸附剂对亚甲基蓝和碱性品红溶液的静态吸附效果,考察了吸附时间、体系pH值等对吸附量的影响。结果表明:常温下,亚甲基蓝的较佳吸附条件为静态吸附时间约7h、体系pH=8.0时,最大吸附量达到166.3mg/g;碱性品红的较佳吸附条件为静态吸附时间约7h、体系pH=10时,最大吸附量达到137.9mg/g。该共聚物对亚甲基蓝染料吸附性能更好。     

新型β-环糊精交联聚合物的制备及其吸附亚甲基蓝性能的研究

以马来酸酐和乙二胺乃原料制备了马来酰胺酸,再将马来酰胺酸与β-环糊精进行交联聚合得到马来酰胺酸交联β-环糊精聚合物(PMCD)。采用FTIR方法对PMCD的结构进行了分析。表征结果显示,PMCD中含有预期的官能团。研究了亚甲基蓝(MB)的初始质量浓度、温度和溶液pH等吸附条件对PMCD吸附MB性能的影响。实验结果表明、PMCD对MB的吸附量随MB初始质量浓度的增大而增大;温度升高有利于PMCD吸附MB;在溶液pH=2～7时,PMCD对MB的吸附量随溶液pH的增大而增大;当pH>7时,吸附量基本不变。探讨了PMCD对MB的吸附动力学和等温吸附模型,PMCD吸附MB的动力学数据符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,为单分子层吸附。     

碱液中单6-对甲苯磺酰酯-β-环糊精的制备

以β-环糊精(β-CD)与对甲苯磺酰氯(p-TsCl)为原料,在不加入有机溶剂的条件下,采用分批加料的方式,在氢氧化钠溶液中制备了单6-对甲苯磺酰酯-β-环糊精(6-OTs-β-CD)。通过单因素法考察了反应条件对目标产物收率的影响,得到的较佳工艺条件为:反应温度为0℃,反应时间为5 h,碱液浓度为0.45 mol/L,n(p-TsCl):n(β-CD)=4,碱液用量为240 mL(β-CD的加入量为8 g时)。在较佳工艺条件下,6-OTs-β-CD的收率可达46.2%。     

羧甲基-β-环糊精制备工艺改进

对以β-环糊精(β-CD)与氯乙酸为原料合成羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD)的工艺进行了改进。优化工艺条件是:氯乙酸与β-CD的物质的量比为7.2∶1,氢氧化钠与氯乙酸的物质的量比为3.6∶1,在冰水浴中碱化30min后,继续于50℃下醚化6h。在此条件下,CM-β-CD取代度为6.7,产率为48.6%。产物经过红外光谱、氢核磁谱进行了确证。     

β-环糊精对两亲聚合物黏度与分子量测定的影响

为探究β-环糊精(β-CD)的包合作用对两亲聚合物(丙烯酰胺、丙烯酸、十六烷基烯丙基氯化铵三元共聚物APC₁₆)黏度及黏均分子量的影响,通过流变仪研究了β-CD包合APC₁₆溶液的黏度变化规律及影响因素,采用乌氏黏度计测定了APC₁₆包合体系的特性黏数,进而准确计算出无分子间相互作用下APC₁₆的黏均分子量。结果表明,在45℃、矿化度为3×10⁴mg/L的条件下,β-CD与APC₁₆物质的量比为1∶2时,APC₁₆溶液的临界缔合浓度升至5300 mg/L;β-CD与APC₁₆物质的量比为1∶1完全包合时,APC₁₆溶液的临界缔合行为消失。在完全包合比下,温度在25～90℃变化时,包合体系的黏流活化能小于APC₁₆溶液的黏流活化能。随NaCl浓度的增加,包合体系的黏度下降更加平缓,包合强度增强。据此,可以应用β-CD包合作用消除疏水缔合来测定两亲聚合物的黏均分子量。单一A...     

改性聚环氧琥珀酸钠的合成及其性能评价

合成了聚环氧琥珀酸(PESA)-β-环糊精(β-CD)-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)三元共聚物,用静态防垢法研究了聚合物的阻碳酸钙垢性能。结果表明:在pH为7、温度为70℃,加入30mg/L的防垢剂时,其防垢率可达92.6%,改性PESA具有良好的防垢性能。XRD和SEM表征结果也表明了改性PESA防垢剂具有能遏制CaCO_3晶体的正常生长的优秀性能。     

胺修饰β-环糊精在手性拆分中的应用

综述了胺修饰β-环糊精在手性拆分中的应用现状及发展趋势。重点介绍了胺修饰β-环糊精在手性膜拆分和手性液相色谱中的应用,并对其优缺点做了简要评价。     

聚天冬氨酸衍生物的合成及性能研究

合成了分别含羟基和磺酸基的聚天冬氨酸衍生物 ,测定了它们的阻垢分散性能 ,并与聚天冬氨酸、聚丙烯酸钠、水解聚马来酸和 2 -膦酸基丁烷 -1,2 ,4-三羧酸水处理剂作了比较。结果表明 ,当质量浓度为 12mg/L时 ,以上6种药剂对CaCO3的阻垢率分别为 61 5 %、88 7%、92 4%、87%、68 9%、94% ;对磷酸钙的阻垢率分别为 94 7%、78 6%、2 7 8%、16 6%、18 8%、15 4% ;在质量浓度为 5～ 3 0mg/L、分散氧化铁时上清液最小透光率分别为 89%、3 9%、74%、86%、97%、72 %。含磺酸基的聚天冬氨酸衍生物综合性能较好。     

β-环糊精强化偶氮染料酸性红R光催化降解研究

以250 W 金属卤化物灯(λ=365 nm)为光源,利用二氧化钛光催化氧化法研究了酸性红 R 在β-环糊精存在时的光降解行为,考察了影响光催化降解的条件因素。结果表明:对于酸性红 R 质量浓度为50 mg/L 的废水,经60 min 光照,β-环糊精可以提高酸性红 R 的光催化降解效率24.5%,反应速率常数增加12.5倍;β-环糊精浓度、pH 值和酸性红 R 的初始浓度对酸性红 R 的光催化降解速率有明显的影响。酸性红 R 光催化降解的强化效应主要源于β-环糊精能有效促进酸性红 R 在 TiO_2表面的吸附。     

β-环糊精对油田两亲聚合物类堵塞物的解堵机理

针对渤海油田S区块长期注两亲聚合物导致的堵塞问题,提出了一种安全高效的β-环糊精(β-CD)解堵体系,通过黏度法和失重法研究了β-CD对现场聚合物和堵塞物的解堵效果及机理,并采用填砂管解堵实验验证了解堵体系的解堵性能。研究结果表明,随着β-CD浓度增加,β-CD对油田两亲聚合物溶液的降黏率逐渐升高,当β-CD质量浓度为1.0 g/L时,降黏率达70%;在加入洗油剂后,β-CD对两种含油现场堵塞物的静态解堵效果大幅提升,对X-2和X-18井堵塞物的解堵率分别可达75.92%和66.29%,填砂管解堵率达64.37%。β-CD对两亲聚合物的疏水基团具有竞争包合作用,能破坏聚合物分子的空间网络结构,可用作绿色安全解堵剂。图3表2参15     

二氧化硅／聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯合成及表征

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为无机先驱体、盐酸为催化剂合成二氧化硅（SiO2）溶胶;以过硫酸钾（K2S2O8）为引发剂,将SiO2溶胶与甲基丙烯酸-β-羟乙酯（HEMA）反应合成SiO2/聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯（PHE—MA）凝胶。讨论了温度、无水乙醇和稀盐酸的体积比、K2S2O8和HEMA的用量对溶胶-凝胶的影响。用傅里叶变换红外光谱仪和差热分析仪对SiO2／PHEMA凝胶进行了表征。研究表明：温度越高．溶胶-凝胶时间越短：无水乙醇和稀盐酸体积比为2时,溶胶时间最短;增大HEMA、K2S2O8用量,加速凝胶形成;SiO2／PHEMA为杂化材料,其耐热性高于PHEMA．     

α-烯基聚醚衍生物在地层介质中的吸附与矿化度的相关性

α-烯基聚醚衍生物具有很高的耐盐性,已经用于高矿化度稠油的乳化降黏。研究了α-烯基聚醚衍生物在地层介质包括蒙脱土、碳酸盐和硅酸盐中的吸附性,并阐述了α-烯基聚醚衍生物抗地层吸附的原理。结果表明,α-烯基聚醚衍生物与一般常用表面活性剂相比,在使高矿化度水具有低表面张力的同时,在地层介质中的吸附量也随着矿化度的增加而减少。由于α-烯基聚醚衍生物具有很高的耐盐能力,可与 KCl 复合使用,能有效地抑制地层膨胀,减少地层介质的吸附。     

功能化杯[4]芳烃衍生物的合成及其对金属离子的吸附性能

以对叔丁基杯[4]芳烃、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丁二酸酐和马来酸酐等为原料,制备了"准"穴状结构化合物:N-羰基丙酸代杯[4]三氮杂冠-5(A1),N-羰基丙烯酸代杯[4]三氮杂冠-5(A2),N-羰基丙酸代杯[4]四氮杂冠-6(B1),N-羰基丙烯酸代杯[4]四氮杂冠-6(B2)。用固-液吸附法考察了化合物对金属离子的吸附性能。NMR,FTIR,ESI-MS等表征结果显示,A1,A2,B1,B2为具有预期结构的目标化合物。实验结果表明:A1,A2,B1,B2对Pb2+和Cd2+均具有较好的吸附性能,对金属离子的吸附率大小顺序为:Pb2+Cd2+Zn2+Cu2+Ca2+≈Mn2+≈Fe3+≈Mg2+。化合物对Pb2+和Cd2+的吸附数据符合Langmuir等温吸附模型。A1,A2,B1,B2对Cd2+的饱和吸附量分别为0.222,0.159,0.210,0.161 mmol/g;对Pb2+的饱和吸附量分别为0.672,0.609,0.632,0.576 mmol/g。     

钻井液用β-环糊精聚合物微球降滤失剂的制备

针对现有环保型降滤失剂高温下易失效的问题,以β-环糊精为原料,ECH为交联剂,采用反相乳液聚合法合成一种环保型高温降滤失剂β-环糊精聚合物微球。分别采用红外光谱、扫描电镜、热重分析、粒度分布等测试方法对产物进行结构表征,并对高温降滤失性能进行评价。研究表明,β-环糊精聚合物微球粒径较为均匀,圆球度较好,平均粒径为42.88 μm,热稳定性较β-环糊精显著提高。180、200℃热滚后,有效降低膨润土基浆的滤失量,优于典型的抗高温降滤失剂;200℃热滚后高温高压降滤失效果突出。此外,β-环糊精聚合物微球对钻井液的流变性能影响很小。β-环糊精聚合物微球可以吸附大量水分子形成可变形的弹性微球,降低体系自由水含量,提高泥饼的压缩性。更重要的是,β-环糊精聚合物微球在高温下发生一定程度的降解,生成纳米颗粒,封堵泥饼孔隙,有效降低滤失量。β-环糊精聚合物微球高温降滤失性能优良,作用机理独特,显示出良好的应用前景。      

β-定向结晶聚丙烯均聚物树脂的形态、结构与性能

基于一种功能性Ziegler-Natta催化体系,利用工业丙烯环管聚合工艺,制备了具有β-定向结晶特性的聚丙烯均聚物树脂。这种功能性Ziegler-Natta催化体系的活性与立体定向能力均与目前工业的聚丙烯催化剂基本相当,所得聚合物亦具有良好的颗粒形态。通过调节聚合参数,获得熔体流动指数(10 min)分别为0.42,2.80 g的两个β-定向结晶聚丙烯均聚物树脂试样。WAXD和DSC测试结果表明,聚合得到的粉末试样主要呈现出α结晶特征峰,但经熔融再结晶后,β结晶特征峰明显显现,β结晶含量可达80%左右,且不受试样反复升降温的影响。聚合物中除含有少量较小尺寸的α球晶外,β-定向结晶聚丙烯均聚物树脂主要表现出β晶特有的球晶形貌。力学性能测试结果表明,这种β-定向结晶聚丙烯均聚物树脂具有优异的室温抗冲性能。