飞灰哌嗪类螯合剂固化/稳定化体中重金属释放机理

生活垃圾焚烧飞灰中重金属对环境产生较大危害,而对其的固化/稳定化成为飞灰处理处置中的首要问题。用普通硅酸盐水泥处理垃圾焚烧飞灰较为普遍,为降低能耗提高产品效益,研究了新型大分子有机螯合剂哌嗪-N,N’-双二硫代羧酸钠(TS300)协同不同用量的水泥(30%、40%)固化飞灰中重金属的能力。探究了TS300对目标重金属Zn、Cd、Cr、Pb、Ni的浸出浓度、化学形态和微观结构的影响。结果表明:TS300协同水泥可有效固定飞灰中的重金属,降低浸出浓度60%以上;重金属Cr、Cd、Pb、Ni经固化后的化学形态整体向更稳定的方向移动;随着TS300和水泥添加量的增大,固化块晶体组成更稳定、抗酸强度上升且孔隙致密度增加,其中水泥添加量40%、TS300添加量8%的固化块重金属浸出浓度最低,固化效果最佳。综上,探究TS300协同水泥固化/稳定化重金属的效果和机理,有利于探究不同飞灰处理处置方式的优劣,分析水泥协同药剂固化稳定化飞灰重金属的效果,降低填埋场渗滤液的环境风险,为后续飞灰重金属螯合剂的研发提供新思路。

4,8-二硝基八氢化二咪唑[4,5-b:4',5'-e]哌嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亚硝胺的合成及热性能

以乙二醛,甲酰胺和盐酸胍等为原料,通过两阶段硝化反应,合成了4,8-二硝基八氢化二咪唑[4,5-b：4＇,5＇-e]哌嗪-2,6-（1H,3H）-N,N＇-二亚硝胺（TNIP）,采用IR、NMR、MS等表征了中间体和产物的结构。同时探究了时间、温度、醋酐与硝酸体积比等因素对两阶段硝化过程的影响,确定了硝化过程较佳的工艺条件为第一阶段醋酸酐与硝酸体积比为1.2,反应时间为2 h,反应温度为45℃,第二阶段醋酸酐与硝酸体积比为3,反应时间4 h,反应温度50℃,硝化总产率由23.3%提高至35.1%。采用差示扫描量热法和热重分析研究了TNIP的热性能,其分解温度为290℃,说明TNIP具有良好的热稳定性。实测TNIP的撞击感度（H50）为108.1 cm,优于RDX（38 cm）和HM X（30-32 cm）。

一种新型水溶性感光聚合物的合成及其光交联膜的溶胀行为

合成了N-丙烯酰-N’-肉桂哌嗪(ACP)与丙烯酸(AA)的共聚物聚(N-丙烯酰-N’-肉桂哌嗪-共聚-丙烯酸)(P(ACP-co-AA))。紫外吸收和傅里叶红外光谱跟踪结果表明:ACP及其共聚物P(ACP-co-AA)分别具有较好的光敏性和光交联性。在光照约30 min后,不同组成共聚物膜的光交联基本完成,交联膜在酸、碱水溶液中均可溶胀,在碱性中的溶胀率比在酸性中的溶胀率要大,pH为6-7时其溶胀率最小,表现出明显的pH敏感性。随光照时间的延长,肉桂基含量较高的共聚物交联膜在pH为9的溶液中的瞬间最大溶胀率出现较早,肉桂基含量较低的则较晚。