季铵化改性壳聚糖的制备及其凝血性能研究

为了对壳聚糖进行化学改性及探究其凝血性能,以来源丰富的壳聚糖为起始原料,通过亲核取代反应,开展季铵化改性,采用紫外-可见光谱、红外光谱及X-射线衍射进行结构表征,并在体外探索其凝血性能。化学结构表征结果表明,季铵化壳聚糖已经成功制备得到;季铵化壳聚糖(50 mg)的体外凝血时间为128.2 s,凝血指数为43.6%,血浆复钙时间为102.1 s,制备得到的季铵化壳聚糖具有较强的促凝血性能。

聚丙烯酰胺季铵化改性及吸附染料

聚丙烯酰胺(PAM)通过胺甲基化反应后,以溴乙烷为季铵化试剂进行季铵化改性,对不同染料吸附能力的进行测试,以此评价季铵化树脂的改性程度．通过傅里叶红外对季铵化树脂分析表明,对PAM进行季铵化改性是可行的．用扫描电镜对树脂吸附染料的形貌表征表明,季铵化后的AM树脂对染料吸附性能良好,其吸附不仅有阴阳离子静电作用,还存在架桥和凝聚作用．

季铵化改性对风化煤腐殖酸水处理性能的影响

对风化煤腐殖酸(HA)进行季铵化改性得到季铵化腐殖酸(QHA),将HA与QHA用作水处理剂,对比两者的阻垢缓蚀性能。结果表明,QHA的阻垢率和缓蚀率均优于HA。QHA、HA投加量分别在20、30 mg/L时阻垢率达到最大值,分别为85.77%、73.50%。HA与QHA的缓蚀率均随投加量的增大而提高,投加量为40mg/L时,QHA的缓蚀率达82.10%,比HA高出22.51百分点。QHA热稳定性能更好,阻垢缓蚀的最佳pH为8~9。QHA具有良好的分散能力和灭藻能力,可在8h内实现高效灭藻。CaCO3垢样的扫描电镜、X射线衍射分析表明,加入QHA使垢体松散,呈碎状分布,晶格结构发生畸变,CaCO3晶面生长的有序度和完整度下降,从而表现出良好的阻垢性能。

季铵化改性PSA的结构与性能研究

通过氯甲基化反应,制得了氯甲基化聚芳砜酰胺(CMPSA),并研究了聚芳砜酰胺(PSA)氯甲基化反应的影响因素。用流延法制成CMPSA膜,将CMPSA膜通过季铵化反应、离子交换制得了季铵化聚芳砜酰胺(QAPSA)阴离子交换膜。利用FT-IR和1H-NMR对其进行结构表征。并测定了QAPSA膜的离子交换容量(IEC)、离子电导率、吸水率和溶胀度。结果表明,QAPSA阴离子交换膜在室温下离子电导率为1.025×10-2S/cm,且具有良好的尺寸稳定性。

超支化聚酯的季铵改性及在涤纶减量中的应用

对自制超支化聚酯用十六烷基环氧丙基二甲基氯化铵(EDAC16)进行季铵化改性,得到碱减量促进剂超支化聚酯季铵盐(QHPE),并将其应用于涤纶织物的碱减量处理中。结果表明,该促进剂对涤纶碱减量有较明显的促进作用,QHPE用量、烧碱用量、处理时间和处理温度对涤纶织物碱减量有一定的影响,促进剂的用量宜控制在0.016 g左右。

N-mPEG-O-季铵化壳聚糖微球的制备及其载药性能

将聚乙二醇单甲醚(mPEG)醛化改性后,通过西佛碱反应接枝到自制的O-季铵化壳聚糖的NH2上,硼氢化钠还原制得N-mPEG接枝O-季铵化壳聚糖(QACS-mPEG),反相悬浮法制备二乙烯基砜交联QACS-mPEG微球。用FTIR、1H NMR、EA和SEM对产物进行表征,并且以酮洛芬为模型药物研究微球的载药性能及释放行为。结果表明,mPEG和季铵盐基团的引入提高了N-mPEG-O-季铵化壳聚糖微球的载药量,为4.31mg/mg;载药N-mPEG-O-季铵化壳聚糖微球在模拟肠液的缓释效果优于胃液,微球释药具有pH响应性。

季铵化聚醚砜酮的制备及其膜性能

以浓硫酸为溶剂,氯甲基丁醚、三甲胺为改性试剂,通过氯甲基化/季铵化两步反应制备了季铵化聚醚砜酮(QAPPESK)。详细讨论了两步反应的影响因素。对氯甲基化聚醚砜酮(CMPPESK)进行了1H NMR核磁表征,测试了CMPPESK、QAPPESK的溶解性和5%热失重温度。将此材料制备成纳滤膜用于染料脱盐,并考察了其耐酸性和抗污染性,发现QAPPESK是较为优异的膜材料。

季铵化N,O-(2-羧乙基)壳聚糖的制备及其抑菌性能

以缩水甘油基三甲基氯化铵(GTMA)、缩水甘油基三乙基氯化铵(GTEA)、缩水甘油基三丙基氯化铵(GTPA)、缩水甘油基三丁基氯化铵(GTBA)和缩水甘油基二甲基苄基氯化铵(GDMBA)等活性季铵盐为季铵化试剂,对N,O-2-羧乙基壳聚糖(N,O-2-CEC)进行了化学改性,得到了系列季铵化N,O-2-CEC(QCECs);用电位滴定法测定了QCECs的季铵化度(DQ),分光光度法测定了N,O-2-CEC和QCECs的等电点(pHiep);用琼脂平板法测定了N,O-2-CEC及其季铵化衍生物对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)的最低抑菌浓度(MIC值),并根据N,O-2-CEC及其季铵化衍生物对这2种微生物的MIC值评价了它们的抗菌活性。结果表明,实验条件下得到的QCECs的DQ值在51.3%～59.1%间;N,O-2-CEC及其季铵化产物的等电点在6.44～7.30间,且季铵基团的引入会导致pHiep增大;除GTMA改性N,O-2-CEC的产物外,其它QCECs的pHiep随其季铵化度提高都有所增大;N,O-2-CEC和QCECs对S.aureus和E.coli均具有抗菌活性,且QCECs的MIC值均低于N,O-2-CEC的MIC值;同时,季铵基团中烃基碳数的增加及二甲基苄基结构的存在可提高QCECs的抑菌能力。

含季铵荷电基团的有机-无机杂化介孔材料的合成与表征

以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)和N-三甲氧基硅丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TSPMNC)为硅源,以NaOH为催化剂,合成出带有季铵荷正电基团的有序介孔材料(QAS)。采用XRD,TGA、BET、SEM,XPS、TEM、FT-IR等手段对产品结构进行了表征和分析。结果表明,产品具有较为均一的六方介孔结构,孔径约为3.5nm,产品中季铵荷电基团的含量约为1.41mmol/g。

阳离子改性稻草处理印染废水研究

将稻草秸秆粉与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTMAC)在NaOH催化下,于85℃反应6 h,合成季铵化度为97%的稻草季铵盐(QAS-RS),用于染料废液的处理,研究了QAS-RS用量、pH值和染液种类对脱色效果的影响。结果表明,0.13 g/L QAS-RS能使浓度为100 mg/L活性染料和酸性染料染液迅速脱色,COD去除率和脱色率最高达99.5%和98%,最低为86.3%和94%。

硫酸盐木质素的提取改性及用于染发废水脱色的研究

采用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC)对制浆黑液中提取的木质素进行改性制备木质素季铵盐(木质素-EPTAC)。采用红外、热重、X射线光电子能谱、元素分析等手段对改性后的木质素进行结构和性能分析。分别探究了温度、时间、木质素-EPTAC用量、pH对模拟以及染发废水去除率的影响。结果表明,木质素-EPTAC对刚果红溶液吸附最优条件为:木质素-EPTAC质量浓度为95 mg/L,处理时间为30 min,温度为40℃,pH为10,在此条件下去除率为89.7%。在对染发废水处理过程中,当木质素-EPTAC质量浓度为270 mg/L时,对废水具有最佳的去除率,去除率为96.1%。当木质素-EPTAC质量浓度为460 mg/L时,对A、B、C混合染发废液具有最佳的处理效果,最佳去除率为98.1%。

高聚合度Q-PDE阳离子改性棉的无盐染色

用自制高聚合度季铵型阳离子改性剂Q-PDE对棉织物进行改性处理,研究了改性前后棉纤维在水溶液中Zeta电位的变化及改性前后棉纤维的表面微观形态。采用活性染料无盐染色,优化了改性剂质量分数,评价了改性棉织物的染色性能。结果表明:改性后棉纤维表面带正电荷,且改性均匀、纤维表面无损伤;当改性剂质量分数为4%(omf)时,改性棉织物活性染料无盐染色的固色率和K/S值较好,匀染性优良,色光变化小,且耐洗色牢度及耐摩擦色牢度较未改性棉织物高。

辐射改性介孔SiO2及其对铼的吸附性能

利用60Coγ辐射接枝合成了聚4-乙烯基吡啶(4-VP)改性的多层次介孔SiO2(FS-VP)微球,并对接枝后的FS-VP进行了季铵化。采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和热重分析方法研究了接枝率的影响因素和季铵化微球(FS-VPQ)对Re(Ⅶ)的吸附性能。结果表明:在4-VP单体体积分数为50%、吸收剂量为72 kGy、剂量率为3 kGy/h的条件下,FS-VP的接枝率极大值为27.8%;当pH为2和3时,吸附容量极大值为68.0 mg/g,较高的吸附容量得益于多层次孔结构的高比表面积和季铵化后吸附剂固有的两个正电荷;FS-VPQ对Re(Ⅶ)的吸附等温线符合Langmuir模型;此外,由于多层次孔结构带来的高传质速率使FS-VPQ能够在3 min内快速达到吸附平衡。本工作对Re(Ⅶ)分离与富集以及放射性废液中Tc处理具有参考价值。

季铵化聚丙烯酸树脂Ⅳ交联型骨架片的制备及防滥用性能考察

阿片类药物误用和滥用日益增加,需要新型高性能防药物滥用的辅料。为此,本研究以聚丙烯酸树脂Ⅳ的结构特点为出发点,先进行季铵化处理,再采用制剂后固态交联法以阿司匹林为模型药制备防滥用制剂。考察了所得完整和非完整的片剂在无水乙醇中60 min的溶出量,以表征溶剂提取效果。结果表明,60 min内无水乙醇对完整片剂中药物的最大提取率仅为(5.82±0.59)%;对非完整片剂中药物的提取率较高,且固化温度对提取率有显著影响:50℃固化的片剂的提取率在60 min时高达(65.8±0.5)%,而60和70℃固化的片剂中药物提取率低于10%。体外释放试验表明,该片剂在pH 1.2盐酸中的释放速度和程度随着固化温度的升高而降低,在pH 6.8磷酸盐缓冲液中6 h累积释放率大于60%。本试验表明,季铵化聚丙烯酸树脂Ⅳ不仅可作为防滥用药物制剂的特种辅料,同时也可作为药物缓控释制剂的常规辅料。

功能性有机硅柔顺剂的无溶剂制备及应用

以端环氧聚醚硅油(自制)和聚醚胺D-230为原料,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为改性剂,用无溶剂方法制备了一种季铵化聚醚氨基嵌段共聚硅油;经乳化剂AEO-3乳化后制得硅油乳液,并应用于羊绒织物。优化的制备工艺为:2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与聚醚氨基嵌段共聚硅油中聚醚胺D-230物质的量之比为2∶1,反应温度80℃,反应时间4 h,转化率为92.8%。整理后的羊绒织物手感提高,白度基本不变,且抗静电、抗起毛起球和耐水洗性能良好。

单宁基阳离子型吸附树脂的制备及吸附性能研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为改性剂对单宁基酚醛树脂进行表面改性制备单宁基阳离子型吸附树脂,利用红外分析和元素分析对单宁基阳离子型吸附树脂的结构进行了表征,并探讨了该树脂对直接染料吸附性能。结果表明,单宁基酚醛树脂表面引入了季铵基团;单宁基酚醛树脂经季铵化改性后对直接染料具有较好的吸附效果,最大吸附量达到531.1 mg/g;在直接染料质量浓度低于0.2 g/L时,单宁基阳离子型吸附树脂对直接染料的吸附率高达96%以上;单宁基阳离子型吸附树脂对直接染料的吸附符合Langmuir等温吸附模型。该树脂在阴离子染料废水处理方面具有潜在的应用前景。

利用麦草高得率制浆废液改善OCC废纸浆成纸性能

针对麦草高得率制浆废液中有机物的活泼性羟基等进行季铵化改性,并对改性条件(如pH、醚化剂用量、时间、温度及改性产物的浆内添加量)进行了正交实验,考察应用于OCC废纸浆浆内添加后成纸的物理性能,探究改性产物的颗粒电荷需求量及对细小纤维首程留着率的影响。结果显示,季铵化改性的最佳工艺条件为:pH11,醚化剂用量30%(对绝干废液固含量),反应时间2h,温度70℃;当改性产物浆内添加量提高到12%时,成纸的各项物理强度性能均有明显的增强,且对提高浆料的细小纤维留着率有着积极的作用。