两性聚羧酸减水剂对水泥基材料分散性能的影响

通过自由基聚合制备了侧链长度一致、重均分子量相当的吸附基团比例不同的两性PCE。通过溶液构象、吸附性能和分散性能的表征,系统地研究了其对水泥基材料分散性能的影响规律。结果表明:随着吸附基团中AM比例的增加,两性PCE的流体力学半径不断降低,空间位阻效应不断减小,吸附量呈现先增加后减小的趋势,对水泥颗粒的亲和性先降低后增加,饱和吸附量As呈现先增加后减小的趋势,分散性能逐渐降低。     

官能团对PCE在氯氧镁水泥中吸附-分散性的影响

通过向自制聚羧酸减水剂(PCE0)引入单体,设计并合成含不同官能团的改性PCE0,通过测试氯氧镁水泥(MOC)净浆流动度、MOC的性能及微观测试,分析改性PCE0中的官能团对MOC性能的影响及作用机理.结果 表明:不同单体取代量的改性PCE0对MOC最佳作用效果时,苯乙烯(ST)、酰胺基(AM)、酯基(ES)取代丙烯酸(AA)的摩尔取代量之比分别为:0.6、0.6、0.4;AM、ES取代AA的取代量对MOC水化放热过程诱导期、加速期影响显著;不同单体取代AA后,吸附性能最强的为ES-PCE0;改性PCE0分子在浆体中的吸附性能与其羧基量有关,羧基越多对体系的分散效果越好.     

大孔膦酸树脂交换吸附稀土元素性能的研究

研究了大孔膦酸树脂从酸性介质中吸附稀土元素的性能和条件。用饱和容量法确定了树脂吸附稀土的络合比(R∶RE=3∶1)。用不同浓度的 HCl 和 NaCl 混合溶液在75分钟内定量洗脱分离了微克量的稀土 Nd 和 Er。通过树脂红外光谱的研究。推断了树脂吸附稀土的成键机理。     

减水剂吸附行为对水泥-硅灰浆体黏度的影响EI北大核心CSCD

为提升超高性能混凝土(UHPC)的工作性能,研究了两类减水剂对低水胶比水泥-硅灰浆体流变性能的影响,并通过分析减水剂的吸附行为、浆体中颗粒堆积密实度以及间隙液黏度等,揭示减水剂的吸附行为对UHPC浆体黏度的影响机制。结果表明:减水剂在不同粉体表面具有显著的选择性吸附行为,羧酸基减水剂对水泥具有优异的吸附能力,膦酸基减水剂对硅灰吸附能力更强;对于流动度相近的纯水泥浆体,低间隙液黏度是导致掺入羧酸基减水剂浆体黏度更低的主要原因;而膦酸基减水剂对硅灰更强的分散能力导致了水泥-硅灰浆体中颗粒堆积密实度大幅度增加,浆体黏度显著低于掺羧酸基减水剂的浆体。     

不对称变色酸偶氮氟膦型新显色剂的合成及其与稀土元素显色反应的研究

在变色酸偶氮膦酸基一侧的间、对位以氟原子替代氯原子或溴原子,同时在其另一侧的4位分别引入硝基、溴、磺酸基,或在其2、4、6位引入溴作为助色基团,合成了8种不对称变色酸4(5)位取代偶氮氟膦型新显色剂并对其与稀土元素的显色反应进行了研究。经对4位取代偶氮氟膦、氯膦、溴膦三类显色剂的对比可知,氟膦型的发色酸度最高,对常见掩蔽剂的允许量也特别大。     

含硅烷官能团聚羧酸减水剂对水泥浆体流动性和力学性能的影响

用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)部分或全部取代聚羧酸减水剂合成过程中的丙烯酸(AA)单体,通过自由基聚合合成了一系列不同组成的硅烷改性聚羧酸减水剂(SPC)。研究了引入硅烷官能团后,减水剂对水泥净浆流动度的影响规律。采用总有机碳分析法(TOC)研究了硅烷改性聚羧酸减水剂的吸附行为。最后评价了其对水泥砂浆强度发展的影响。结果表明:聚羧酸减水剂(PC)分子中羧基含量越高,其在水泥颗粒表面的吸附量越大,对水泥浆体的分散性越好;在减水剂分子结构中引入硅氧烷官能团,水解生成的硅羟基可以作为吸附基团,提高减水剂分子在水泥颗粒表面的吸附能力,从而提高减水剂对水泥的分散能力;且硅羟基在水泥表面的吸附为化学吸附,因此其吸附能力大于羧基官能团(—COOH);聚异丁烯醇聚氧乙烯醚和KH570的摩尔比为1∶1或1∶2的共聚物有利于砂浆7、28d抗压强度的发展。     

膦酸类金属-有机骨架材料对CO_2的吸附性能研究进展

膦酸类金属-有机骨架(MOFs)材料作为众多MOFs材料家族中的一类,近年来受到了研究者的广泛关注。本文综述了膦酸类MOFs材料的发展过程及其对二氧化碳(CO_2)的吸附性能,并阐明了吸附过程机理,总结了结晶度、有效比表面积、孔隙率和水稳定性等因素对膦酸类MOFs材料CO_2吸附性能的影响。概述了含有N,N'-二(亚甲基膦酸)-哌嗪及其衍生物、膦酸单酯(PMEs)配体的新兴膦酸类MOFs材料的性质和特点,总结了哌嗪环、烷基基团、烷氧基及杂元素(硫、氟)对提高膦酸类MOFs材料CO_2吸附性能的研究概况。分析了甲基、乙基、烷氧基等对膦酸类MOFs材料孔道结构的调控机制。指出了较低的比表面积和孔隙率仍然是制约膦酸类MOFs材料CO_2吸附性能的重要因素,而开发核壳结构的MOFs材料可能是一种有效的解决途径。     

不同显影促进基团对DAR成色剂照相性能的影响

研究了带有不同取代基的显影促进基团对DAR成色剂照相性能的影响．通过比较3个母体及吸附基团相同而显影促进基团不同的DAR成色剂的照相性能，发现不同酰基取代的显影促进基团对DAR成色剂的照相性能有较大的影响，其中带三氟乙酰基取代的显影促进基团的DAR成色剂的照相性能最佳．     

嵌段聚羧酸侧链长度对水泥浆体分散性能的影响

采用可逆加成-断裂链转移聚合成功制备了主链与侧链重量比相一致,重均分子量相当的,仅侧链长度不同的嵌段结构聚羧酸(PC)。系统的研究了不同侧链长度的嵌段结构PC对水泥基材料分散性能、吸附性能以及溶液构象的影响规律,结果表明:随着侧链长度的增加,嵌段PC在水泥表面的吸附量增加,流体力学半径变大,蜷缩的溶液构象导致其在水泥基材料表面单位占有面积减小,因而其对水泥的分散性能呈现先增加后减小的趋势。     

一种水处理剂：氨基三亚甲基膦酸的Multiwfn研究

氨基三亚甲基膦酸(ATMP)是一种常用的水处理剂,其丰富的膦酸基团与重金属有螯合作用,将ATMP与粘土矿物复合得到的材料可以用于重金属离子的吸附。本论文对ATMP进行了Multiwfn研究,为其与重金属离子的相互作用提供理论指导。首先通过高斯软件对ATMP进行结构优化,得到原子电荷和分子的fch文件,然后载入到Multiwfn软件中进行计算。通过对ATMP进行静电势分析、盆分析、平均局部离子化能(ALIE)分析和电子定位函数(ELF)分析,发现膦酸基上的氧原子带较多的负电荷,静电势也主要分布在膦酸基附近,且P=O双键上的氧原子平均局部离子化能较小,另外膦酸基团的氧原子电子离域性高。说明氧原子上的电子更易给出发生亲核反应。     

分子结构对减水剂吸附分散性能的影响研究

合成不同结构的新型膦酸超塑化剂分子,这类聚合物特点是以聚乙二醇单甲醚和膦酸分别作为主链结构和吸附基团,其化学结构和分子量可以分别通过核磁共振波谱和高效凝胶渗透色谱分析而确定。针对这类新型超塑化剂的分散能力、吸附行为以及抗粘土性能也进行了相关研究,结果发现具有较多吸附基团和较长聚醚链的超塑化剂不但能够提供优异的初始分散和分散保持能力,同时对含黏土骨料也具有良好的适应能力。     

含膦磺酸基共聚物阻垢分散剂的合成

据文献报导，最好的水处理剂应具有强酸和弱酸两个官能团，其中强酸官能团保持着的轻微的离子特性(有助于溶解)，而弱酸基团则对活性部位有更强的约束能力(抑制结晶生长)。笔者按以上构思合成的含膦磺酸基共聚物阻垢分散剂既含有-COOH弱羧酸基团，还含有-SO3H强磺酸基团，同时还有膦酸基官能团。     

用麦芽糊精制备聚羧酸系减水剂

以麦芽糊精为原料,经过醚化改性和羧基化改性后,制备了一种聚羧酸系减水剂(PCWR)。通过红外光谱、核磁共振、X射线衍射和扫描电镜测试表征了其分子结构和形态,证明PCWR已成功引入羟丙基基团和羧基基团。测定了PCWR的取代度、吸附性能、水泥浆体流变行为以及水泥净浆和混凝土性能,并在此基础上分析了其增稠和减水的作用机理。结果表明:PCWR的醚化取代度越大,增稠效果越好,而酯化取代度越大,其在水泥颗粒表面的吸附量越大,对水泥浆体的分散性越好;与普通萘系减水剂相比,PCWR的减水效果更好,并且能更好地改善混凝土状态。     

一种新型膦羧酸分散剂的合成及性能评价

以聚丙烯酸为原料,采用连续酯化法,合成了一类新型的膦酸改性的聚羧酸减水剂。并通过红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)等方法对聚合物结构进行了验证。通过对膦酸单体比例进行优化筛选,确定当膦酸单体比例为30%时,样品PCA-3减水和保坍性能最优。与未膦酸化改性样品相比,PCA-3具有延缓水泥水化和抗黏土的性能。我们通过电导率实验和吸附实验,证实与PCA-3具有较强的吸附能力。     

H3PO4活化核桃壳制备活性炭及在Cr(Ⅵ)吸附中的应用

以核桃壳为原料、磷酸(H₃PO₄)为活化剂，制备核桃壳基活性炭(PBC)，并对其吸附Cr(Ⅵ)性能进行探究。分别使用SEM、TEM、BET、FTIR、Raman、XPS等表征探究PBC的理化特性。研究溶液pH、活性炭用量和初始浓度对吸附性能的影响，研究PBC在不同吸附时间下吸附Cr(Ⅵ)动力学行为，分析吸附机理。结果表明，在磷酸浸渍比为1∶1，热解温度为400℃时，制备的核桃壳基活性炭具有良好的吸附性能。对较低浓度的Cr(Ⅵ)溶液(≤50mg/L)吸附率达到100%，吸附动力学和等温线分别符合拟二级动力学模型和Langmuir模型，吸附过程中化学吸附占主导地位，并且热力学分析表明吸附过程是自发的吸热过程。     

酯基改性聚丙烯酸类增稠剂对聚羧酸减水剂的影响

采用丙烯酸自聚合成增稠剂PAA,采用丙烯酸与丙烯酸羟基乙酯共聚合成增稠剂PEA.对掺PCE-PAA、PCE-PEA水泥浆体的流动度、流变性能、共聚物吸附特性及Zeta电位进行测试与对比分析,同时通过pH值变化和FTIR对比分析,判定了酯基在水泥水化过程中的稳定性;在此基础上,探讨了酯基改性聚丙烯酸类增稠剂的作用机理.结果 表明,酯基的引入能够降低聚丙烯酸类增稠剂的初始吸附能力,降低其对PCE初始吸附的干扰,从而降低增稠剂对PCE分散性的负面影响.随着时间的推移,酯基在水泥水化的碱性环境中分解,并释放出大量羧基.释放的羧基,通过分子间交联及在水泥颗粒表面的吸附等作用,增加水泥浆体的粘度.在实际工程中,可选择合适的酸酯比,合成聚丙烯酸类增稠剂,有望改善混凝土离析、泌水等问题.     

分子量对膦酰基聚丙烯酸阻垢率的影响

膦酰基羧酸聚合物（简称POCA）是一类性能优良的多功能水处理剂。与其它含磷聚合物不同，POCA的膦酸基团位于聚合物的端基位置。POCA的合成途径通常有四种，不同的合成方法得到的POCA性能也有所差异。除合成途径外，聚合物的分子量不同对阻垢性能也有一定的影响，而有关POCA分子量对其性能的影响未见报道。     

硅烷减水剂对水化硅酸钙晶核粒径调控EI北大核心CSCD

为了获得稳定分散的水化硅酸钙(C-S-H)晶核,提高其对水泥水化的晶核诱导效应,实现水泥熟料的高效利用,采用自由基聚合制备出了结构中含有不同比例丙烯酸(AA)和硅烷基团(KH570)的聚羧酸分散剂(PCE),通过溶液沉淀法合成了相应C-S-H/PCE晶核。分别测试了C-S-H/PCE晶核粒径分布、稳定性、晶核界面结合方式。结果表明,硅烷减水剂显著增加了C-S-H/PCE晶核的稳定性。在PCE分子结构中引入适当比例的KH570能有效调控C-S-H/PCE晶核粒径,随着KH570比例的增加,PCE在C-S-H表面的吸附方式由Ca^(2+)络合向更加稳定的Si—O—Si化学键合方式转变,C-S-H/PCE晶核粒径先减小后增大。当KH570:AA比例为1时,PCE在C-S-H表面的吸附层厚度最大(2.5 nm),制备的C-S-H/PCE晶核粒径最小(60 nm)和稳定性最佳,继续增加KH570比例,PCE在碱性条件下发生PCE分子内脱水缩合过程,形成网状的硅树脂结构,对C-S-H/PCE晶核粒径调控不利。     

聚羧酸减水剂在碱激发矿渣胶凝材料中的研究进展

聚羧酸减水剂(PCE)为改善碱激发矿渣(AAS)胶凝材料的分散性能和工作性能提供了新途径。本文综述了PCE的分子结构和溶解度对AAS浆体分散性能和工作性能的影响，以及PCE对AAS的作用机制。马来酸酐合成的烯丙基聚氧乙烯醚聚羧酸减水剂(APEG PCE)结合钙离子能力比丙烯酸合成的APEG PCE强，分散性能更具有优势；甲基烯丙醇聚氧乙烯醚聚羧酸减水剂(HPEG PCE)酸醚比7,侧链长度7个环氧乙烷(EO)且具有更多的AAA(A=丙烯酸)和AAE(A=丙烯酸，E=甲基烯丙醇聚氧乙烯醚)的分子结构序列，对提高AAS浆体的流动度和工作性能有利；PCE在AAS浆体中的溶解度和分散性能没有相关性。最后提出当前PCE在AAS胶凝材料中存在的问题和今后研究的方向，可推动建筑行业的绿色低碳化发展。     

绿色生态混凝土胶凝材料浆体的流变性能

采用25 mm平行板式流变仪对水胶比为0.29的单掺粉煤灰(FA)、单掺矿渣(SG)以及粉煤灰和矿渣复掺的水泥基胶凝材料浆体进行了流变性能测试,基于H-B流变模型,并采用Matlab软件编程对试验数据进行了拟合.试验结果表明:单掺粉煤灰的水泥基胶凝材料浆体呈现先剪切增稠后剪切变稀行为,而单掺矿渣的水泥基胶凝材料浆体呈现先剪切变稀后剪切增稠行为;粉煤灰与矿渣复掺后粉煤灰对水泥基胶凝材料浆体流变性能的影响比矿渣的影响更大.同时得出了粉煤灰、矿渣单掺时以及粉煤灰与矿渣复掺时不同掺量条件下水泥基胶凝材料浆体的表征参数值.研究结果还表明:FA∶ SG为1∶1复掺等量取代水泥30％组成的水泥基胶凝材料浆体,其屈服应力值较小,而粘度相对较大,为绿色生态混凝土目标孔隙率的实现奠定了理论基础.