十四烷基三甲基氯化铵/乳酸捕收剂对赤铁矿反浮选性能及机理研究

采用试验验证的方法,研究了低共熔溶剂在赤铁矿反浮选的应用,成功合成了一种基于十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)/乳酸合成低共熔溶剂(DES)作为新型捕收剂,通过单矿物和混合矿物试验,系统探究了捕收剂用量和矿浆pH值对石英和赤铁矿浮选性能的影响,并与传统捕收剂十二胺(DDA)进行了比较。试验结果表明,当pH值为7,TTAC/乳酸捕收剂用量为0.2 mmol/L的条件下,铁品位提升至66.01%,回收率94.29%,优于十二胺。这一发现不仅展示了低共熔溶剂作为捕收剂的巨大潜力,也为赤铁矿反浮选提供了新的、更为高效的解决方案。为进一步揭示TTAC/乳酸捕收剂的作用机理,采用了傅里叶变换红外光谱(FTIR)、接触角测量和Zeta电位分析等检测方法,深入研究了TTAC/乳酸捕收剂在赤铁矿和石英表面的吸附行为。机理分析表明,TTAC/乳酸捕收剂在石英表面的吸附效果更优,能够有效地降低石英表面的亲水性,从而提高其与气泡的结合能力,实现对石英的高效浮选。同时,由于赤铁矿表面的性质与石英不同,TTAC/乳酸捕收剂对其吸附效果相对较弱,从而实现了对赤铁矿的选择性抑制,这种独特的吸附特性实现了对赤铁矿的有效反浮选。因此,低共熔溶剂TTAC/乳酸捕收剂是赤铁矿反浮选的有效捕收剂。

十八烷基三甲基氯化铵对钢在三氯乙酸中的缓蚀作用

利用失重法和电化学法研究了阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)对冷轧钢在三氯乙酸(Cl_(3)CCOOH)介质中的腐蚀抑制性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察钢片表面的微观形貌,利用接触角测定冷轧钢表面的亲水性和疏水性。结果表明:OTAC对钢在0.10 mol·L^(-1)Cl_(3)CCOOH溶液中具有较好的缓蚀效果,缓蚀率与OTAC浓度变化呈正相关,而与温度变化呈负相关,且在20℃时90 mg·L^(-1)OTAC的缓蚀率高达92.1%。OTAC在钢片表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附类型是以物理吸附为主的吸附;OTAC同时抑制了冷轧钢在三氯乙酸介质中的阴极和阳极反应,Nyquist图高频区的容抗弧随缓蚀剂浓度上升而逐渐增大,电荷转移电阻显著增加;SEM表面微观形貌的分析判断进一步证实OTAC有效抑制钢片表面的腐蚀程度,表现出了良好的缓蚀效果;添加OTAC阳离子表面活性剂后钢表面接触角明显增大,表明OTAC在钢片表面发生定向吸附形成吸附屏障层,使其疏水性增强,有效隔绝Cl3CCOOH介质对钢片的腐蚀反应。

HPLC-ELSD测定脂肪烷基三甲基氯化铵平均相对分子质量

建立了高效液相色谱-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)结合面积归一化法测定脂肪烷基三甲基氯化铵平均相对分子质量的方法。采用氰基色谱柱,以V(乙腈)∶V(0.1%三氟乙酸溶液)=60∶40为流动相,对脂肪烷基三甲基氯化铵进行色谱分离,并用蒸发光散射检测器进行测定,依据碳链分布,采用面积归一化法对样品的平均相对分子质量进行计算,同时采用QB/T 1914—2013规定的气相色谱法对样品进行测定。对两种测定方法的测定结果采用F检验结合t检验进行统计分析,结果表明HPLC-ELSD测定方法与气相色谱法测定结果无显著性差异。

以水蚤为指示生物探究表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵的急性毒性

十二烷基三甲基氯化铵是一种用途广泛的表面活性剂、杀菌灭藻剂和抗静电剂,具有良好的化学稳定性和水溶性,能够在水体中长期存在,可对水生态产生影响。以水蚤(大型蚤)为指示生物探究十二烷基三甲基氯化铵对水蚤的急性毒性,按照《GB/T 16125—2012大型溞急性毒性实验方法》检测了十二烷基三甲基氯化铵对水蚤的24 h LC 50(0.625 mg/L)。按照工业毒物急性毒性分级方法探究了以大型蚤为试验动物的急性毒性分级,确定其为高毒性,说明十二烷基三甲基氯化铵对生态环境有很大安全风险。

十二烷基三甲基氯化铵的催化合成研究

采用高压釜反应器,以十二烷基二甲基叔胺(以下简称“12叔胺”)和一氯甲烷为原料,研究了12叔胺和一氯甲烷的最佳摩尔比。并在不同反应温度和反应时间条件下,以碳酸钠、硼氢化钠和氢氧化钠等为催化剂,对比合成十二烷基三甲基氯化铵(以下简称“1231”)的叔胺转化率和产品色泽。得到了叔胺转化率和产品色泽与反应时间和反应温度的关系曲线。结果表明:当原料摩尔比n(一氯甲烷)︰n(12叔胺)=1.02︰1时,以碳酸钠为催化剂,反应温度为80℃,反应时间为4 h,得到产品的色泽和和叔胺转化率最佳,色泽小于20 Hazen,叔胺转化率达99.5%,游离胺相对阳离子活性物的质量分数小于0.3%。

十六烷基三甲基氯化铵与荧蒽对小球藻的联合毒性及其作用机制

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为受试生物,采用批量培养方法研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)与多环芳烃荧蒽(Flu)的联合毒性及其作用机制.结果表明,当CTAC初始浓度固定为100μg/L时,随Flu浓度的升高(0～100.84μg/L),CTAC与Flu的联合毒性由协同效应(0～22.50μg/L)转为拮抗效应(22.50～100.84μg/L).当Flu浓度为1.13μg/L时,协同效应达到最大(RI=2.01),与对照组相比,生物量抑制率从37.5%增加至80.9%;对氮和铁单位吸收量分别从0.27mg和9.18μg降至0.09mg和2.14μg;藻细胞Zeta电位从-10.0mV提高至-8.3mV;叶绿素a和可溶性蛋白质含量分别从5.00mg/L和80.65μg/mg降为2.57mg/L和50.36μg/mg.根据实验结果分析,CTAC与Flu复合污染体系提高了藻细胞Zeta电位,抑制了小球藻对氮和铁的吸收,降低了藻细胞体内叶绿素和蛋白质的含量.

十六烷基三甲基氯化铵在β-环糊精水溶液中的胶束化行为

通过测定十六烷基三甲基氯化铵 (CTAC) +H2 O和CTAC + β 环糊精 (β CD) +H2 O体系在 2 98.15K时的电导和密度 ,计算了一系列重要的热力学参数 ,如临界胶束浓度、胶束离解度、CTAC分子碳链从 β 环糊精水溶液到胶束的转移自由能、CTAC的标准偏摩尔体积以及CTAC和 β CD形成的包络物的计量比和包络常数等 .结果表明 ,β CD对CTAC的胶束化有较显著的影响 .由于CTAC的疏水碳链被 β CD空腔包络 ,CTAC的热力学活度降低 ,削弱了其胶束的生成 .但是 ,β CD及其包络物基本上不参与CTAC胶束的生成 ,而且一旦胶束形成 ,包络物对CTAC的胶束性质也没有明显的影响 .在简单模型的基础上 ,计算了CTAC分子碳链进入 β CD疏水空腔的CH2 基团的数目 ,从另一方面证明 β CD与CTAC分子形成了包络物 ,当β CD的浓度较高时 ,包络物的计量比为 2∶1.

氯化钠存在下溴化钠-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铂、钯、金的研究

研究了氯化钠存在下溴化钠-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铂、钯、金的方法及条件,在0.24 mol.L-1盐酸介质中,铂、钯、金浮选率为93.2%-98.0%,94.3%-97.6%,93.4%-99.0%,方法可用于从大量基体金属中分离铂、钯、金,对实际样品的分离分析结果与其他方法相符。提出了浮选是基于铂、钯、金溴络阴离子与阳离子表面活性物十六烷基三甲基氯化铵形成离子缔合物的机制。

十二烷基三甲基氯化铵对粉煤灰纤维的表面改性

利用十二烷基三甲基氯化铵对粉煤灰纤维进行表面改性,研究了改性剂用量、改性温度和改性时间对粉煤灰纤维改性效果的影响。利用Zeta电位仪、傅利叶变换红外光谱、扫描电子显微镜对改性后的粉煤灰纤维进行了测试与表征。并利用活化指数和吸湿率对粉煤灰纤维的改性效果进行了评价,同时对表面改性工艺条件进行了优化。

NaCl存在下氯化亚锡-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离Pt(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)、Rh(Ⅲ)、Au(Ⅲ)

研究了NaCl浓度、SnCl2浓度、十六烷基三甲基氯化铵(CTMAC)用量、NaCl用量对氯化亚锡-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铂、钯、铑、金的影响。研究表明,HCl为0.24mol/L,Sn2Cl为0.10mol/L,CTMAC为1.0×10-3mol/L,NaCl为0.1g/mL,浮选前60℃水浴加热10min,对不同含量的贵金属10.0～100.0μg,铂、钯、铑、金的浮选率分别为95.2%～98.0%、97.3%～97.6%、93.4%～97.1%和96.6%～99.1%,在HCl介质中体系可同时浮选铂、钯、铑、金,而常见基体元素如Zn2+、Cd2+、Co2+、Al3+、Cu2+、Fe3+、Ni2+的浮选率低于2.5%,和对阳极泥、砂铂矿、废催化剂样品的分离分析结果与其它方法相符,此方法可用于从量基体金属中分离铂、钯、铑、金。

硫酸铵-碘化钾-十二烷基三甲基氯化铵微晶吸附体系浮选分离镉(Ⅱ)

研究了硫酸铵-碘化钾-十二烷基三甲基氯化铵微晶吸附体系浮选分离镉(Ⅱ)的行为及其与常见离子定量分离的条件。结果表明,在0.5g(NH4)2SO4的存在下,当体系中Cd2+、KI、DTMAC同时存在时,体系中形成的三元缔合物(DTMAC)2(CdI4)沉淀被定量吸附在DTMAC+.I-微晶物质表面而被浮选至盐水相上,Cd2+被定量浮选,Co2+、Ni 2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+、Al 3+等离子留在水相中而不被浮选,实现了Cd2+与这些离子的定量分离,据此建立了一种微晶吸附体系浮选分离Cd2+的新方法。通过扫描电镜图片确证了DTMAC+.I-微晶物质的产生,探讨了Cd2+的浮选分离机理。方法成功用于合成水样中Cd2+的定量浮选分离,浮选率为95.4%～105.3%。

氯化钠存在下氯化亚锡-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离复杂金属基体中锇

研究了氯化钠存在下氯化亚锡-十六烷基三甲基氯化铵体系对Os（Ⅳ）-三氯锡酸络阴离子的浮选行为。实验表明，在盐酸介质中，体系可以浮选分离Os（Ⅳ），其浮选率为95．2％。98.0％。方法加标回收率为94．0％-98．5％，精密度为2．1％-7．7％（RSD，n=5）。方法可用于从大量基体金属中分离Os（Ⅳ），对实际样品分离的分析结果与其他方法推荐值相符。

氟化物电沉积铬中十八烷基三甲基氯化铵的阻氢作用

在硫酸铝、草酸钠、硫酸钠、氟化钠及硼酸的混合介质中,用极化曲线法研究了十八烷基三甲基氯化铵(简称1831)在铬电极表面的阻氢作用。采用正交试验,讨论了1831用量、温度、pH和搅拌速率对析氢电位负移量的影响,确定了最佳实验条件为:183120mg/L,温度35°C,pH1.7,搅拌速率0.56mL/s。在该工艺条件下,金属铬沉积的电流效率提高了13.24%。实验证明,1831是氟化物体系中铬电沉积的有效阻氢剂。

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠与十二烷基三甲基氯化铵的复配性能

研究了脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(AEC-9)与十二烷基三甲基氯化铵(1231)复配体系的表面性能、稳定性、泡沫性能和润湿性能。结果表明:复配体系具有很好的稳定性,在形成胶束的能力及降低表面张力的能力方面相对单一组分均有显著提高;当n(AEC-9)∶n(1231)=1∶1时协同增效作用最为明显,其γcm c(27.0 mN/m)和cm c(0.140 mmol/L)要明显低于单一组分AEC-9(35.5 mN/m,0.196 mmol/L)和1231(37.0 mN/m,8.77 mmol/L),起泡力(425 mL)、稳泡性(0.99)和润湿性(1.2 min)均显著优于单一组分AEC-9(355 mL,0.89,17.2 min)和1231(365 mL,0.90,21.0 min)。

n-十二烷基-β-D-麦芽糖苷与十二烷基三甲基氯化铵混合胶束的^1HNMR研究

利用NMR技术的自扩散、自旋-自旋弛豫时间(T2)和自旋-晶格弛豫时间(T1)以及二维NOESY谱,研究了n-十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DM)与十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)的二元混合体系中混合胶束的形成、大小变化、排列方式、复配比例和相互作用点等.NMR的自扩散系数表明了混合胶束的大小主要取决于DM分子,T2/T1显示混合胶束堆积的较紧密,两分子的疏水链是以肩并肩的方式位于胶束核中,2D NOESY谱表明DTAC分子中与极头相连的亚甲基邻近DM分子中倒数第二个糖环,产生分子间相互作用,其相互作用和分子间距的大小随DM/DTAC比例的不同而变化,DM/DTAC在1∶4和1∶8之间是较好的复配比例范围,并确定混合前后出现的相反变化T2值是混合胶束中产生相互作用的证据.

土壤中十八烷基三甲基氯化铵的残留分析

十八烷基三甲基氯化铵是杀螨剂绿清灵的有效成分。通过实验建立了土壤中十八烷基三甲基氯化铵残留测定的间接光度色谱方法。确定了最优分析条件:ODS柱,流动相为甲醇-水(含2.5mmol/L的对氨基苯磺酸)=25∶75(体积比),流量0.3mL/min,温度38℃,检测波长294nm。该方法检测限(LOD)为1.968×10-9g,线性相关系数为0.998 9,满足残留检测要求。残留分析结果表明:按推荐使用质量浓度66.7mg/L施药时,残留量在LOD^4.157mg/kg之间。施用30d后在土壤中无检出,不会造成在土壤中的累积性残留。

氯化钠存在下溴离子-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离金的研究

研究了氯化钠存在下溴离子-十六烷基三甲基氯化铵体系浮选分离金的方法及条件。在盐酸介质中,金(Ⅲ)浮选率为98.0%,与常见贱金属分离,并对浮选分离机理进行了探讨。

十八烷基三甲基氯化铵在橘园土壤中的残留消解动态

对2%绿清灵可溶粉剂的有效成分十八烷基三甲基氯化铵在橘园土壤中的残留进行连续采样分析,测定其动态残留量并分析其消解状况。通过间接光度色谱法进行分析测定,结果表明:十八烷基三甲基氯化铵在橘园土壤中消解较快,消解半衰期为3.08～4.49d,消解速率符合一级动力学方程。

硝酸钠-碘化钾-十八烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铅(Ⅱ)

研究了硝酸钠-碘化钾-十八烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铅（Ⅱ）的行为及其与常见离子分离的条件。结果表明,在0.5g硝酸钠存在下,当0.1 mol/L碘化钾溶液和0.03mol/L十八烷基三甲基氯化铵（OTMAC）溶液的用量均为2.00mL时,体系中的Pb2＋以（OTMAC）2（PbI4）沉淀形式被浮选至盐水相上形成浮选固相而被定量浮选,而Co^2＋、Zn^2＋、Mn^2＋、Ni^2＋、Al^3＋和Fe2＋仍然留在盐水相,实现了Pb2＋与这些离子的定量分离。实验方法对合成水样中微量Pb2＋的定量浮选率为99.6%~102.3%。

十二烷基三甲基氯化铵与四甲基氯化铵改性钠基蒙脱石的性质研究

利用十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)和四甲基氯化铵(TTAC)分别对钠基蒙脱石(Na-MMT)进行有机改性,合成了DTA-MMT和TTA-MMT两种蒙脱石复合材料.采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)等实验表征技术,以及蒙特卡洛(MC)模拟理论计算手段,对两种改性蒙脱石体系进行比较研究,探索了季铵盐添加量以及季铵盐烷基链长的变化对改性蒙脱石的片层空间结构与热力学性质的影响.研究表明,改性后的两种蒙脱石层间距均有一定程度的增大,当插层量增大时,具有长链烷基季铵盐的DTA-MMT体系对蒙脱石片层空间的撑大作用明显好于TTA-MMT体系;与自由相的季铵盐相比,插层季铵盐热分解温度显著提高,表明改性蒙脱石有利于其热稳定性的提升;此外,蒙特卡洛模拟得到的蒙脱石层间距数值与实验XRD表征结果具有很好的一致性,为进一步合理解释TGA与XRD等实验表征结果奠定了基础.