高pH下邻菲罗啉金属配合物催化氧化降解羟丙基瓜尔胶

为了获得高pH条件下Fenton体系的高效催化剂,选取了Fe^(2+)、Fe^(3+)、Co^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)六种常见金属离子与邻菲罗啉(L)在摩尔质量分别为0.2 mol/L下等体积混合制备了配合物Fe(Ⅱ)L、Fe(Ⅲ)L、CuL、CoL、NiL和ZnL,评价了这6种配合物作为催化剂在高pH条件下催化H_2O_2氧化降解羟丙基瓜尔胶的效果。结果表明,该系列配合物都有一定的催化效果,其中CuL的催化效果最佳,在pH7.0~14.0的范围内均具有较好的催化效果。CuL催化H_2O_2降解羟丙基瓜尔胶的作用良好,在温度45℃、pH10、H_2O_2加量为羟丙基瓜尔胶质量的10.0%,催化剂CuL加量为H_2O_2质量5.0%的情况下降解反应40 min后,羟丙基瓜尔胶体系的相对黏度由14降低至1.2,与水黏度接近,相对分子质量从200万降至2864,COD值从22.49 g/L降至8.73 g/L,增加双氧水加量为羟丙基瓜尔胶质量的25.0%,降解4 h可将COD值降至41 mg/L。

高pH下催化H_2O_2对羟丙基瓜胶氧化降解

研究了在金属配合物FeL、CoL、NiL催化下,H2O2对羟丙基瓜胶的氧化降解效能.结果表明,3种配合物对H2O2均有一定的催化效果,在pH为5.0-9.0的范围内都具有较好的催化作用.在温度为30℃,pH=5.0,H2O2用量为羟丙基瓜胶质量分数的5.0%,催化剂FeL用量为H2O2物质的量的1.0%,30min时,该体系可将羟丙基瓜胶黏度从430mPa·s降低至72.92mPa·s,降黏率为83.04%,将其相对分子质量从2×10^6降解至6 623.

较高pH值下应用Fenton体系降解瓜胶研究

本文对三种金属配合物Co Lc、Ni Lc、Cu Lc催化下H2O2对羟丙基瓜胶的氧化降解效能进行了研究。结果表明,三种金属配合物催化下,H2O2对羟丙基瓜胶的氧化降解效能均有不同幅度的提高,且配合物Cu Lc体系的效果最优。并进一步对配合物Cu Lc体系的pH适用范围进行了筛选,结果表明：该体系适用于pH 5~9,当pH为5.0、温度为30℃、H2O2加量为羟丙基瓜胶质量分数的5.0%、配合物Cu Lc加量为H2O2物质的量的5.0%时,30 min内,该体系可将相对分子质量为2×106的羟丙基瓜胶降解至约为6 749,将其黏度从430 m Pa·s降低至78.58 m Pa·s。

羧甲基羟乙基瓜尔胶在造纸中的初步应用

对羧甲基羟乙基瓜尔胶(CMHEG)在阔叶木漂白化学机械浆中的增强性能、助留助滤性能和纸张白度进行了研究。实验结果表明:当CMHEG用量为0.6%时,纸张获得较好的增强效果,相比原纸抗张指数提高21.3%,耐破指数提高38.1%,撕裂指数提高22.2%。该用量下,CMHEG对纸料的助留助滤有一定改善,而对纸张白度影响较小,其取代度对纸张的增强和助留助滤性能产生一定影响。

羟乙基瓜尔胶中羟乙基摩尔取代度以及取代位置的表征

本文探索了表征羟乙基瓜尔胶(HEG)中羟乙基摩尔取代度(MS)以及取代位置的化学方法。当反应温度为110℃,时间为14hr,HEG中羟基与混酐比例为1:2.5时,用混酐化学法可准确测定HEG的羟乙基MS,测定结果与计算值的相对误差小于10%。在pH=10.30和0℃的条件下,瓜尔胶的伯羟基被2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)-NaClO-NaBr体系选择性氧化成羧基,由此可表征羟乙基链段的取代位置。在瓜尔胶醚化生成羟乙基瓜尔胶的过程中,醚化反应并不是完全发生在伯羟基上。伯羟基的反应活性是仲羟基的6-10倍。随着MS的增大,连接在仲羟基上羟乙基链段占所有羟乙基链段的比例逐渐增大,当MS=0.4时该比例基本不再变化,为40%左右。

对甲苯磺酸-乙酸酐化学法测定羟乙基瓜尔胶羟乙基摩尔取代度

本文用模型小分子一缩二乙二醇的醚键断裂实验证明了可行性,羟乙基瓜尔胶上的羟乙基链段与过量对甲苯磺酸-乙酸酐在130℃下反应14hr,醚键完全断裂生成酯,并在pH=11条件下煮沸1hr使酯完全水解,转变为乙二醇。通过1H-NMR定量乙二醇,即可准确得到羟乙基瓜尔胶的羟乙基摩尔取代度。

瓜尔胶改性水性涂料的研究

采用比较法研究瓜尔胶对水性涂料的改性性能,结果表明所制得的瓜尔胶改性水性涂料符合国家标准,由此可知瓜尔胶可完全替代羟乙基纤维素(HEC),并可大幅度降低乳胶漆制造成本。