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环保型水处理剂聚天冬氨酸及其复配物的研制与阻垢缓蚀性能的研究

霍宇凝  
【摘要】:随着全球对绿色化学品不断增长的要求,聚天冬氨酸作为一种性能优异、可生物降解的绿色化学品正日益受到人们的关注和重视,而且开始应用于不同的领域。因此,近些年来国外开展了聚天冬氨酸的研制和应用工作,但在我国对聚天冬氨酸的研究却很少,尚处于起步阶段。 本文采用热缩聚法以L-天冬氨酸为原料成功地合成了聚天冬氨酸,其热稳定性能优异,属于实际无毒级,对皮肤无刺激性。 本文系统地研究了聚天冬氨酸对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡的阻垢性能,确定了最佳分子量,并且分析了离子浓度、温度、pH、时间等因素对阻垢性能的影响。结果表明:聚天冬氨酸可应用于高钙、高钡离子浓度、较高水温和pH较高的水系统;而且可在水温较高的系统中长时间停留。同时采用扫描电镜和X-衍射法系统分析了聚天冬氨酸对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡水垢晶胞尺寸和体积的改变情况,并对聚天冬氨酸的阻垢机理进行了探讨。结果表明:聚天冬氨酸可以通过改变晶胞形状、减小晶胞体积,阻止晶体规则地生长和堆积,从而达到良好的阻垢效果。 本文首次研究开发了聚天冬氨酸与氧化淀粉的复配体系,确定了最佳的配比浓度,并发现复配后对碳酸钙的阻垢性能较单纯的聚天冬氨酸优异。该复配体系降低了聚天冬氨酸的成本,提高了性能价格比。 本文研究了不同分子量的聚天冬氨酸的缓蚀效果;加入锌盐后的聚天冬氨酸,其缓蚀性能有了明显提高。并且首次研究开发了利用我国丰富自然资源、具有实际应用价值的环保型的聚天冬氨酸-钨酸盐复合阻垢缓蚀水处理剂配方,其阻垢缓蚀性能优良。


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