非PFOA型氨基酸氟碳表面活性剂的合成与性能测试

通过RfCOF经过一系列反应生成非PFOA型氨基酸型氟碳表面活性剂,并通过酸碱滴定、IR、19FNMR、1HNMR等对其进行结构表征,证明合成产物为所要的目标产物。通过拉起液膜法、振荡法测得其临界表面张力为17.7mN/m,临界胶束浓度为1×10-3mol/L。所合成的表面活性剂具有良好的发泡稳泡能力以及在油面上的铺展性能,可应用于轻水型泡沫灭火剂配方中。     

不同表面活性剂对土壤中BaP的去除研究

将非离子型表面活性剂Brij35、阳离子型表面活性剂CTAB、阴离子型表面活性剂SDBS、生物表面活性剂鼠李糖脂Rhamnolipid对苯并芘（BaP）的增溶能力和对BaP污染土壤的洗脱效果进行了对比研 究，当表面活性剂浓度为10g/L时，其洗脱效果：Brij35（ 71.3％）＞Rhamnolipid（ 49.9％）＞SDBS（43.2％）＞ CTAB（13.1％）。通过计算与比较临界胶束浓度（CMC）、摩尔增溶比（MSR）、表面活性剂在土壤表面的饱和 吸附量，几种表面活性剂中确定Brij35为最佳清洗剂。同时探究了液固比、表面活性剂浓度、温度、洗脱时间 对土壤中BaP去除率的影响。结果表明最佳的洗脱条件为：液固比10：1， Brij35 10g/L，反应温度20℃，洗 脱时间24h。此条件下BaP的去除率最高可达72.4％。研究证实了Brij35能促进土壤中BaP的分离以达 到修复目的。     

减水剂在水泥基材料表面的吸附行为研究

减水剂通过吸附在水泥-水分散体系固液界面上,改变其界面性质,从而影响水泥水化过程。论文综述了减水剂在水泥基材料颗粒表面的吸附机理及吸附行为的研究现状,重点论述了减水剂在水泥基材料表面的吸附行为,并展望了未来的研究发展方向。     

N,N-二甲基-N-辛基-N-丙基溴化铵的合成

以全氟丁基磺酰氟和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料合成全氟丁基磺酰胺,进一步季铵盐化反应制备N,N-二甲基-N-辛基-N-(N'-全氟丁基磺酰胺基)丙基溴化铵。采用FT-IR、1 HNMR、19FNMR、MS等方法表征了产物的化学结构。表面张力等测试表明,产物具有优良的表面活性,其溶液临界胶束浓度为2mg/mL,最低表面张力可达16.7mN/m。其与碳氢表面活性剂复配体系的表面活性提高,铺展时间小于0.5s,适合作为全氟辛基磺酸/辛酸及其盐类(PFOS/A)替代品应用于水成膜泡沫灭火剂。     

酰胺基磺酸盐表面活性剂的合成及性能研究

合成了N-十四烷基乙酰胺-?-磺酸钠(STAS)阴离子表面活性剂。通过红外光谱和1H-NMR对其进行了结构表征。利用电导率测定了STAS的Krafft点,为43℃。研究了STAS与OP-10混合物的溶液性质,STAS与OP-10分别以1∶1和1∶7比例复配,溶液的临界胶束浓度(CMC)分别为0.08 mmol/L和0.12 mmol/L;临界胶束浓度时的溶液表面张力几乎不变。     

微波法污泥活性炭的制备技术研究

以城市污水处理厂污泥为原料,考查了固液比、活化剂浓度、浸渍时间和活化时间等因素对氢氧化钾活化-微波加热制备污泥活性炭碘吸附值和产率的影响.在单因素试验的基础上进行正交试验,获得了此工艺制备污泥活性炭的最佳条件,即:固液比1g:1.5m L,氢氧化钾浓度0.40mol·L-1,浸渍时间24h,活化时间420s.此工艺条件下制备的污泥活性炭碘吸附值为537.63 mg·g-1,比表面积为354 m2·g-1,产率为74.09%,吸附性能和产率均优于传统方法制备的污泥活性炭.     

羧酸盐型双子表面活性剂的合成及性能研究

以月桂酰氯、乙二胺与丁二酸酐为原料合成了一种羧酸盐型双子(gemini)表面活性剂。采用IR、1 HNMR对中间产物和目标产物进行结构表征,并考察了合成所得羧酸盐型gemini表面活性剂的表面活性。结果表明:合成产物即为目标产物。合成产物的临界胶束浓度为0.027mmol/L,比普通单链表面活性剂低2～3个数量级,表面张力最低可降至29.5mN/m。     

烷基二甲基苄基氯化铵在水溶液表面的吸附与胶束性质

在298.2 K下,用吊环法测定了烷基二甲基苄基氯化铵水溶液的表面张力,结果表明,随着该类表面活性剂的疏水基链长从12增加到18个碳原子,其临界胶束浓度(CMC)从9.1 mmol/L降低至0.053 mmol/L;其在溶液表面的饱和吸附量(Γmax)减小,吸附效率(pC20)增大。还用电导率法研究了该类表面活性剂在不同温度下的CMC及胶束化热力学函数,在298.2³18.2 K,CMC随着温度的升高而增大;胶束形成的自由能△G0m均为负值,表明该表面活性剂溶液胶束化过程是自发的;胶束形成的主要驱动力是熵。     

酸改性沸石处理含磷废水的制备条件研究

沸石由于其多孔的特性可以作为水体吸附剂,但天然沸石的吸附容量较低,需要通过改性提高其吸附性能。本文对沸石进行酸改性,探讨酸的种类、浓度、时间、固液比,确定最优的改性条件。实验结果表明对于处理100 m L,2 mg/L的含磷溶液,盐酸改性浓度为4 mol/L,改性时间为2 h,固液比为1∶10,所得最佳磷去除率为50.50%。硫酸改性沸石的最佳条件为硫酸浓度7%,改性时间2 h,固液比1∶10,磷去除率为45.85%。     

石油降解固态菌剂的研制

用喷雾干燥和表面吸附固定化两种工艺对石油降解菌剂进行固态菌研制。结果表明：在对菌浓度为9.7×109 cfu/mL的500 mL发酵液添加40 g轻质碳酸钠后进行喷雾干燥，在进风温度为120℃，进样量为12 mL/min，的条件下，得到粉剂产品56 g，含水量4.6％，菌密度为10.05×109 cfu/g，产品得率为11.6％；在对菌浓度为9.7×109 cfu/mL的500 mL发酵液添加1 500 g麸皮进行吸附固定化处理，得到粉剂产品1 438.6 g，水分含量为7.9％，菌密度为5.7×108 cfu/g，产品得率为16.9％。考虑到喷雾工艺设备投资大，能耗多等不利因素，因此建议使用吸附固定化技术作为石油降解固态菌剂的下游处理技术。     

季铵盐型Gemini表面活性剂气液界面行为研究

合成了不溶于水的季铵盐型Gemini表面活性剂18-s—18（s=3，4，6。8。10，12），研究了联结基团长度对Gemini表面活性剂在气液界面上的性质的影响。研究结果表明：对不同长度的联结基团，表面压-分子面积曲线很相似；极限面积在S≤6时几乎成直线快速增加，并在S=10时达到最大值，S〉10时稍微下降。     

微表处用改性咪唑啉型沥青乳化剂的合成及性能评价

以分子结构设计为基础,通过合成多头亲水活性基团、接枝改性增加咪唑啉型乳化剂的空间位阻,采用月桂酸、四乙烯五胺和丙烯酸甲酯为原料,利用在线红外监测咪唑啉中间体的官能团变化,合成改性咪唑啉型微表处用慢裂快凝型乳化沥青乳化剂,并对其进行性能评价。结果表明:合成的乳化剂性能优异,临界胶束浓度为23.99μg/g,在临界胶束浓度下表面张力为24.36 m N/m;用该乳化剂制备的乳化沥青颗粒均匀,体积平均粒径为3.09μm,乳化剂用量为1.5%时乳化沥青各项指标均满足微表处用乳化沥青的技术要求,与石料的可拌和时间达206 s。     

环保型氟碳表面活性剂在灭火剂中的应用

以自主合成的C_4F_9SO_2NH(CH_2)_2Br新型短碳链氟表面活性剂为核心成分,通过与阴离子表面活性剂(1-己烷磺酸钠)按一定比例配伍形成复配液,添加十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)、脂肪醇聚氧乙烯醚葡糖苷(AEG)、黄原胶等添加剂制备出了一种非全氟辛基磺酸/全氟辛酸(PFOS/PFOA)类水成膜泡沫灭火剂。比较临界胶束浓度,确定短碳链氟表面活性剂与1-己烷磺酸钠按摩尔比为1∶3。测定其铺展性能、析液时间、发泡倍数、灭火性能等参数,得出灭火剂最理想配比。实验结果表明:C_4F_9SO_2NH(CH_2)_2Br是一种可替代PFOS/PFOA的有效环保型氟碳表面活性剂,由此得到的水成膜泡沫灭火剂性能良好,其25%析液时间可达5 min,发泡倍数超过7倍,灭火及抗烧时间均可达到国标ⅠA级标准。     

基础油在岩屑表面吸附行为研究

文章分析了油基岩屑中岩屑与基础油的基本特性,系统探究了岩屑粒径、温度、压力、油基钻井液用乳化剂浓度和水含量对岩屑吸附基础油的影响。研究结果表明：随着岩屑粒径的减小,其对基础油的吸附量逐渐增大,吸附行为符合Freundlich模型,即岩屑对基础油的吸附主要为多分子层的物理吸附;低温下基础油吸附至岩屑是一种自发行为,但随着温度的上升,基础油吸附量呈现降低的趋势;随着压力的增大,基础油吸附量先略 增大后变化较小;随着含水量的增大,基础油吸附量呈现下降趋势,而随着乳化剂含量的增大,基础油吸附量先增大后下降。油基钻井液用基础油在岩屑表面的吸附行为研究对于油基岩屑进行脱油处理具有一定的指导意义。     

不同因素对膨润土吸附Cs~+性能的影响

采用静态批式法研究了不同pH值、Cs+浓度及固液比对膨润土吸附Cs+的影响,同时,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了膨润土对Cs+的吸附过程。研究结果表明:Cs+初始浓度在100~500mg/L变化时,膨润土对Cs+的吸附效率由94.17%下降至47.09%,吸附量却从8.71mg/g上升至21.79mg/g;膨润土对Cs+的吸附效率与固液比存在正相关,当固液比在0.005~0.1变化时,膨润土对Cs+的吸附效率由39.96%增加至97.22%,而吸附量由23.48mg/g降至2.86mg/g;pH值增大时膨润土对Cs+的吸附性能加强,除了在pH值为7的时候略有下降,且吸附前溶液无论为酸性、中性还是碱性,吸附后溶液都呈中性。FTIR、SEM-EDS和XRD分析结果表明,膨润土吸附Cs+的过程主要表现为离子交换反应和表面配位反应。     

氯化锌在水泥颗粒表面的吸附行为及缓凝机理

通过测定氯化锌在水泥颗粒表面的吸附行为和ζ电位,结合水化热、水化产物分析等研究氯化锌对普通硅酸盐水泥的缓凝机理。结果表明:ZnCl2在水泥颗粒表面的吸附量随掺量增加而增加,吸附率随掺量增加而减小;5min时ζ电位随掺量增加而明显增大,30min后掺量对ζ电位的影响变小;ZnCl2能与OH-离子结合生成不溶性化合物,提高早期浆体中的Ca2+浓度;掺入ZnCl2后第二温峰出现的时间推后,并且水化产物减少;掺ZnCl2对早期强度影响较小,但能较好的提高后期强度,掺量为0.2%时,胶砂的抗压强度最好。     

非离子表面活性剂在低阶煤表面的吸附特性及其对润湿性的影响

针对低阶煤泥表面含氧官能团多、亲水性强、可浮性差的难题,采用聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂(NP-10)对神东矿业集团大柳塔选煤厂的低阶煤泥进行表面改性机理研究。吸附热力学研究表明,NP-10在煤泥表面的吸附符合Langmuir吸附特征,属物理吸附,吸附过程为焓熵双驱动。吸附动力学过程符合准二级动力学方程,控制机制为颗粒内扩散和液膜扩散共同作用。X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)检测结果表明,低阶煤泥表面的含氧官能团被NP-10显著覆盖,尤其易与C—O(羟基、醚基)官能团以氢键方式结合。NP-10在煤泥表面吸附后,接触角由46.28°提高至55.32°,说明煤泥表面疏水性显著增强,有效提高了低阶煤泥的可浮性。     

磷酸—微波法活化树叶制备活性炭的初步研究

以废弃树叶为原料采用磷酸-微波法制备活性炭，通过正交试验考察了树叶与磷酸的质量体积比（固液比）、微波功率、辐照时间、磷酸浓度等因素对活性炭吸附性能的影响。结果表明，在磷酸-微波法中，微波功率是影响活性炭吸附性能的关键因素。以正交试验结果为基础，从经济技术角度出发，确定了活性炭制备工艺优化参数：固液比为1：2、微波功率为1000W、微波辐照时间为7min、磷酸浓度为67％，该条件下制备的活性炭对焦化废水中TOC的吸附容量为98mg／g。该活性炭制备方法为废弃物的综合利用找到了新的途径。     

Zn-Al水滑石及焙烧产物对甲基橙废水的吸附研究

采用共沉淀法合成的Zn-Al水滑石,借助FT-IR和XRD方法对水滑石及其焙烧产物进行表征,以水滑石前体及其焙烧产物进行甲基橙吸附实验,测试其吸附性能,探讨了金属离子比例、吸附平衡时间、温度等对甲基橙吸附性能的影响。实验结果表明:合成的水滑石结晶度好,焙烧后CO23-层被部分破坏,焙烧态水滑石吸附效果明显高于焙烧前。在焙烧温度为500℃、pH值为5、吸附时间为120min、吸附温度为30℃、投加量为0.5g/L、Zn-Al比为2∶1时的水滑石焙烧产物对甲基橙的去除效果最好,甲基橙最大去除率可达92.3%。     

阿利特-硫铝酸盐水泥对萘系高效减水剂的吸附研究

采用紫外-可见吸收光谱法测定萘系高效减水剂(FDN)对不同矿物组成的阿利特-硫铝酸盐水泥颗粒表面的吸附量,对FDN减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为进行了研究.结果表明:阿利特-硫铝酸盐水泥对FDN的吸附量随初始浓度的增大而增大;对FDN的吸附量与极限吸附量随水化时间的延长而增大;当熟料中C3S矿物含量一定时,对FDN的吸附量与极限吸附量随着CA3(-S)矿物含量的增加而增大.