腐殖酸改性聚丙烯酸高吸水性树脂制备及性能研究

以丙烯酸(AA)为单体,腐殖酸(HA)为改性剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用表面交联法制备腐殖酸改性聚丙烯酸树脂.在腐殖酸用量、交联剂用量、甲醇/水体积比、反应温度等参数的优化条件下,制得了腐殖酸改性聚丙烯酸高吸水性树脂,树脂吸水倍率达1093 g/g,吸盐水倍率达99.2 g/g.     

基础化学实验教学的现状与网络化建设

随着高校扩招和计算机技术的发展,传统的基础化学实验教学模式逐渐暴露出许多缺陷,如教学条件有限,预习效果差,课堂时间利用率低,师生交流反馈少,教学内容陈旧。针对这些问题,本课题设计了网络辅助教学平台。其设计特色在于:(1)充足的网络资源和实验预习和预约系统保证了学生的预习效果;(2)实验报告在线提交系统和师生互动空间保证了师生间的交流反馈;(3)创新设计园地有利于培养学生的创新意识。     

反应结晶过程中二水硫酸钙晶粒性能

设计了CaHPO₄·2H₂O-H₂SO₄-H₃PO₄-H₂O体系结晶温度、液相SO₄^2-含量、液相P₂O₅含量、搅拌速率和结晶时间的五因素四水平正交实验,通过测量晶体平均粒径优化出平均粒径最大的工艺参数:结晶温度80℃、液相SO₄^2-含量50g·L^-1、液相P₂O₅含量260g·L^-1、搅拌速率50r·min^-1和结晶时间2h。在该工艺参数下进行结晶过程研究,通过分析液相SO₄^2-浓度和P₂O₅浓度,XRD、SEM、EDS和激光粒度分析仪表征晶体,研究发现:0~40min为反应阶段,平均粒径减小;40min之后结晶过程遵从Ostwald递变法则,从CaSO₄·0.5H₂O过渡到CaSO₄·2H₂O,平均粒径几乎不变。     

草酸钠对半水硫酸钙晶体稳定性的影响

以半水硫酸钙为原料、草酸钠为稳定剂,在反应温度为100 ℃、反应时间为20 min条件下,考察添加草酸钠对于半水硫酸钙保持稳定性的影响。采用XRD、TG和离子束切割晶体结合SEM-Mapping等手段对产物进行表征。实验结果表明：随着草酸钠添加量的增加,半水硫酸钙稳定时间不断延长,在草酸钠添加量（质量分数）为2.5%时,半水硫酸钙稳定时间最长,达到120 min。表征结果证明了CaC₂O₄·H₂O完全包覆半水硫酸钙,其作用机制是由于草酸钠在水中电离出C₂O₄^2-与Ca²⁺发生沉淀反应,在半水硫酸钙表面生成CaC₂O₄·H₂O沉淀,从而提高了半水硫酸钙在水中的稳定性。     

1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪基复合胺脱硫剂的合成与性能

以哌嗪(PZ)、环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)为原料,以水为溶剂,PZ先与EO反应后中间产物再与PO反应合成1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪基复合胺脱硫剂.在PZ初始浓度为0.1 g/mL H2O,PZ:EO:PO摩尔比为1:0.8:1.2,PZ与EO、PO的反应温度分别为35℃、25℃,中间产物与PO在反应时间为150 min的优化条件下,所得复合胺脱硫剂成分为1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪、N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪、N-(2-羟乙基)哌嗪、N-(2-羟丙基)哌嗪、N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪、N-(1-甲基-2-羟乙基)哌嗪和哌嗪,其对气体SO2的饱和吸收量为0.7218 mol/mol,解吸率为98.37％.     

Al3+、Na+和Mg2+对二水硫酸钙结晶的影响

采用CaHPO₄·2H₂O-H₂SO₄-H₃PO₄-H₂O体系模拟湿法磷酸生产过程,以磷矿浆成分为依据,在单因素条件下分别研究Al³⁺、Na⁺和Mg²⁺对结晶和CaSO₄·2H₂O水洗速率的影响。研究发现：添加Al³⁺有利于CaSO₄·2H₂O晶体粒径增加;添加Na⁺使得0.9% Na₂O含量的Na⁺引起CaSO₄·2H₂O晶体团聚,有利于水洗;Mg²⁺增加溶液黏度,严重影响晶体生长和水洗速率。通过X射线衍射、扫描电子显微镜对CaSO₄·2H₂O进行表征,发现其晶体生长符合非完整光滑突变界面模型,杂质离子影响反应速率和晶面生长速度。     

湿法磷酸浸提料浆中着色物质的鉴别

收集磷酸生产过程中的磷酸浸提料浆,通过N,N-二甲基甲酰胺、正己烷溶解得到溶液,水洗脱除可溶性磷酸及盐类后得到固体。采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）判断小分子有机物组成及着色情况;利用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）表征手段,对水洗后固体样品进行鉴定,确定磷酸浸提料浆中着色物质的组成;利用热重和红外光谱对有机质的组成及含量进行测定;采用扫描电子显微镜对样品的存在状态进行表征。研究表明,磷酸浸提料浆中主要着色物质为二硫化铁与有机质组成的复合体,其赋存状态为有机质不完全包裹二硫化铁的形式,其中二硫化铁质量分数为10.70%（以铁元素计）,有机质质量分数为2.39%（以湿基计）。