阴离子型聚丙烯酰胺改性磷酸钾镁水泥的韧性及微观结构

为研究阴离子型聚丙烯酰胺对磷酸钾镁水泥韧性的改善情况,以阴离子型聚丙烯酰胺改性磷酸钾镁水泥为研究对象,结合孔结构分析、扫描电子显微镜、X射线衍射等微观试验,研究不同掺量阴离子型聚丙烯酰胺对磷酸钾镁水泥的凝结时间、抗压强度、抗折强度、弯曲韧度因子、冲击能量等性能的影响。试验结果表明:掺入适量的阴离子型聚丙烯酰胺能改善改性磷酸钾镁水泥的韧性,当阴离子型聚丙烯酰胺掺量低于2.0%时,弯曲韧度因子随阴离子型聚丙烯酰胺掺量的增加而增大;掺入阴离子型聚丙烯酰胺后不会改变磷酸钾镁水泥的水化产物类型,但水化产物形貌和内部结构发生变化,阴离子型聚丙烯酰胺形成胶体穿插在结构内部,从而提高了磷酸钾镁水泥的韧性。综上,当阴离子型聚丙烯酰胺掺量为2.0%时,综合性能最优。

阴离子型聚丙烯酰胺溶液粘度的影响因素及其稳定剂

考察了不同环境因素对阴离子聚丙烯酰胺(APAM)溶液稳定性的影响。通过粘度的变化反映各种因素对其稳定性的影响。结果表明:相对分子质量是决定APAM溶液粘度的主要因素,粘度随着相对分子质量的增加而成倍数增加;温度越高,其粘度随之下降;随着APAM溶液浓度的增大,分子间相互作用增强,分子间越容易形成链缠结,其粘度越大;无机盐的存在会使溶液粘度下降,0.1 mol/L的Ca^(2+)加入APAM溶液中,会导致溶液的粘度大幅度下降。对APAM溶液加入不同种类的稳定剂,研究其粘度对时间的依时性的实验结果表明,甘油(丙三醇)稳定效果最佳,该研究在泥浆处理领域具有极大的实用性和经济效益。

光引发聚合阴离子型聚丙烯酰胺对煤泥水的絮凝作用

采用光引发聚合方式合成阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM),通过对合成的不同相对分子质量的产品进行煤泥水沉降试验,并对相对分子质量为800万的合成物与化学引发法合成的商品HPAM以及非离子型PAM进行了煤泥水沉降对比试验,结果表明该产品在选煤厂煤泥水处理中应用效果良好,在相同条件下絮凝效果超过了化学引发合成的商品阴离子型HPAM和非离子型PAM,该产品对细粒度难沉降的煤泥水絮凝效果好。

用于含阴离子型聚丙烯酰胺废水处理的硅藻土基Al_2O_3膜

为了有效地分离污水中具有线型结构的阴离子型聚丙烯酰胺(APAM),通过AlCl_3的水解制备出硅藻土基Al_2O_3膜,分别用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(TEM)对样品进行测试。结果表明,在硅藻土的表面已成功组装上Al_2O_3涂层。另外,将硅藻土基Al_2O_3膜用于处理中性废水(APAM和固体悬浮物的浓度分别为60 mg/L和90 mg/L)结果表明,经处理后,滤液中APAM和固体悬浮物的浓度分别为0和34 mg/L,达到了回用的要求(APAM≤5 mg/L、固体悬浮物≤70 mg/L)。因此,硅藻土基Al_2O_3膜在处理含APAM废水时具有显著的优势和应用前景。

阴离子型聚丙烯酰胺减阻性能评价及影响因素研究

为揭示不同因素对阴离子型聚丙烯酰胺类减阻性能的影响,研究了分子量大小、减阻剂浓度对滑溜水压裂液减阻性能影响,考察了不同浓度及类型条件下的滑溜水压裂液的抗温性能、抗盐性能。结果表明,在较低加量下,分子量对阴离子型聚丙烯酰胺水溶液减阻性能影响很小;其最佳浓度值的所在区间为：400~600×10~6;在清水常温条件下,减阻率到达72%;温度对阴离子型聚丙烯酰胺溶液减阻性能影响很大,80℃时,减阻率提高到78%;但其抗盐能力较差,在清水条件下,加入钠盐后,减阻率下降至70%;同样在清水条件下,随着钙盐的加量增加,减阻率下降至53%。

光引发聚合阴离子型聚丙烯酰胺工艺及其产品絮凝效果的研究

采用光引发聚合方式,以丙烯酰胺(AM)和氢氧化钠(NaOH)为原料,采用前水解法合成阴离子型聚丙烯酰胺(PHP)。研究了PHP光合成的影响因素,结果表明:采用光引发聚合的方式合成PHP是可行的。通过正交实验,确定了光引发聚合的影响因素顺序及最佳工艺参数;对最佳工艺合成的产品进行絮凝效果测试,其絮凝性能达到商品PHP的要求,对细粒度、富含高岭土的难沉降煤泥水絮凝沉淀效果明显。

阴离子型聚丙烯酰胺及阳离子添加对水稻土流失量的影响

以水稻土(黄斑田)为供试对象,采用恒温振荡及室内沉降方法,通过不同量的阴离子型聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)与Na+、Ca2+的添加研究在外力扰动下,稻田土壤颗粒在水体中的沉降和流失状况,探索不同条件下土壤流失的减量效果.结果表明:1)在添加PAM条件下,土壤流失量随PAM增加呈先降低后升高的趋势,最适PAM添加量在5 mg/L左右时,静置沉降2 min内土壤颗粒的减少量达90%;试验土壤中水稳性团聚体(>0.25 mm)含量随PAM增加而不断增加,说明PAM添加对于促进土壤颗粒间聚合及加速水体中土壤颗粒聚沉效果显著;2)在添加阳离子情况下,随着阳离子浓度增加,其促进土壤颗粒聚沉从而减少土壤流失的作用逐渐增强,且在相同电荷密度条件下Ca2+的效果明显优于Na+,具体表现为Ca2+(0.005 mol/L)>Ca2+(0.001 mol/L)>Na+(0.01 mol/L)>Na+(0.002 mol/L)>无外加阳离子(0 mol/L)的空白对照;3)阳离子与PAM同时添加的作用效果与分别添加时差异巨大,表现为阳离子加入降低了PAM的聚沉能力并使其最适添加水平提高,同种离子随浓度增加这种作用更为明显;二者共同添加时,其减少土壤流失、增加土壤颗粒聚沉的效果表现为单独施加PAM>[Na+(0.002 mol/L)+PAM]>[Ca2+(0.001 mol/L)+PAM]>[Na+(0.01 mol/L)+PAM]>[Ca2+(0.005 mol/L)+PAM]>空白对照,各离子处理对PAM增加土壤水稳性团聚体(>0.25 mm)含量的影响差异不明显,但均小于单独添加PAM条件下土壤水稳性团聚体(>0.25 mm)的增加量.总体上,PAM和阳离子都有利于促进水体中土壤颗粒聚沉,减少土壤的流失量,但当二者共同添加或者土壤与水体中盐分含量过高时PAM的作用会被削弱.

细菌协同降解阴离子型聚丙烯酰胺的机理

为了探究细菌混合协同降解阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)机理,作者以球红假单胞菌和枯草芽孢杆菌等体积混合构成混合菌,研究了单个菌株和混合菌的生长情况及降解特性。同时采用分子对接模拟了红球菌N-771酰胺酶(Rh Amidase)和枯草芽孢杆菌漆酶(Lac)与HPAM结构模型的结合。试验结果表明,枯草芽孢杆菌含有内生孢子,其适应环境的能力比球红假单胞菌强,而且2种菌株都含有鞭毛,运动剧烈。在温度35℃、pH 7、接种量2 mL和7 d的最佳条件下混合菌的降解率为39.24%,而球红假单胞菌和枯草芽孢杆菌的降解率分别为24.9%和22.13%。分子对接结果表明,Rh Amidase-HPAM-2亲和力最大、最稳定的主要原因是强氢键作用,而且它们的结合最佳。与Lac相比,Rh Amidase更容易攻击短链HPAM的酰胺侧链而引发水解。而Lac可以容纳一定长度的HPAM的碳链,倾向于氧化HPAM的碳链。根据试验结果与分子对接模拟的相互佐证,提出了细菌混合降解HPAM协同的机理,实质上是Rh Amidase和Lac共同催化降解HPAM。

红球菌酰胺酶降解阴离子型聚丙烯酰胺的亲和力分析

为探究酰胺酶降解阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)的微观机理,采用分子对接分别模拟了阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)或聚丙烯酸酯(PAA)结构模型与Rhodococcus sp.N-771酰胺酶(Rh Amidase)的结合,根据-CDOCKERˍEnergy score值最高的原则,对获得最佳结合构象进行分析.基于亲和力虚拟突变进行丙氨酸(ALA)扫描.亲和力分析表明,Rh Amidase对HPAM-2的亲和力最高、最稳定,而Rh Amidase于PAA-2相互作用最小、结合最好.同时,该酶更倾向于降解短链的聚合物.相互作用分析表明,疏水相互作用是Rh Amidase-HPAM-2比Rh Amidase-PAA-2更稳定的主要原因.通过ALA扫描进一步得知,PHE146、ILE450、LYS96和GLY193是Rh Amidase降解HPAM-2的关键氨基酸残基.其中GLY193与HPAM-2形成的1个氢键对Rh Amidase-HPAM-2的亲和力影响最大.突变体ASP191ALA可以提高Rh Amidase对HPAM-2的酶活性,这些数据可为设计更高活性的Rh Amidase突变体提供理论指导.

阴离子型聚丙烯酰胺在絮凝沉降实验中的应用

取一定量的阴离子型聚丙烯酰胺和非离子型聚丙烯酰胺配制试剂,分别加入到一定量的煤泥水中进行絮凝沉降实验,实验结果表明:加入阴离子型聚丙烯酰胺试剂的煤泥水,悬浮物沉降速度较快,水质更清亮,具有显著的环境效益和经济效益。

高相对分子质量阴离子型聚丙烯酰胺的研制

采用新型复合引发体系,以Na2CO3为水解剂,研制了高相对分子质量阴离子型聚丙 烯酰胺。结果表明,以Na2CO3为水解剂比以NaOH、NaHCO3为水解剂效果好。在最佳条件下可获 得相对分子质量高于2×107的HPAM。

目视色差法判断阴离子型聚丙烯酰胺在水中的溶解程度——董明，邵琼芳，高浩其，等．CN101769870

本发明涉及在发酵液、污水絮凝分离及造纸中使用高分子絮凝剂的一种方法。该方法可有效防止未溶解完全的阴离子型聚丙烯酰胺进入絮凝体系对絮凝分离效果造成影响。

枯草芽孢杆菌漆酶与阴离子型聚丙烯酰胺微观作用机理

阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)常用于煤泥水的澄清处理,产生大量的含聚污水将对选煤厂周边环境造成不利影响.为探究漆酶降解HPAM的微观作用机理,采用对接模拟了HPAM及其脱氨产物聚丙烯酸(PAA)结构模型与枯草芽孢杆菌漆酶(Lac)的结合,根据-CDOCKER_Energyscore打分最高原则筛选出Lac的最适底物,然后对该最适复合物分别进行基于亲和力虚拟突变和不同温度下的分子动力学(MD)模拟.结合模式分析表明,Lac对HPAM-3享有最高亲和力,且其结合最好,因此HPAM-3是该酶的最适底物;HPAM比PAA易被Lac降解;Lac可容纳一定碳链长度的HPAM和PAA.相互作用分析表明,Lac-HPAM-3亲和力最大主要原因是盐桥;TYR133通过形成氢键以稳定Lac-HPAM-2、Lac-HPAM-3和Lac-HPAM-4,而ARG487通过形成疏水以稳定所有的酶-底物复合物.基于亲和力虚拟突变分析表明,TYR118、TYR133、ARG487和LYS135是Lac降解HPAM-3的关键残基;LYS135和ARG487分别通过形成盐桥和疏水来最大限度地影响酶同底物的亲和力.MD分析表明,Lac-HPAM-3在298 K时总相互作用能、酶骨架RMSD及所有残基RMSF皆最低,因此该复合物在298 K时结合稳定性最佳;308 K时由于酶骨架RMSD最大,导致底物偏离最初对接位置,因此Lac-HPAM-3在308 K时结合稳定性最差.这些数据为揭示HPAM酶降解过程奠定基础,为将来突变试验来改造酶提供位点支持.

聚丙烯酰胺水溶液的分子动力学模拟研究

为模拟实际选煤过程中产生的含聚污水,采用分子动力学的方法,选择COMPASS II力场,分别对含非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)的水溶液体系和含阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)的水溶液体系进行模拟。通过分析聚合物的平衡构象、均方位移曲线、径向分布函数、扩散轨迹及均方回转半径等,进一步探究聚丙酰胺(PAM)水溶液的微观结构与高分子溶液性质的关系。研究结果表明:NPAM在溶液中形成疏水内核球体而悬浮,而HPAM在溶液底部聚集;含HPAM的水溶液中水分子比含NPAM的水溶液中水分子扩散系数较大;HPAM表面与附近水分子作用数较多,形成强氢键;HPAM在溶液中水分子位移和活动范围都比NPAM中水分子大;在水溶液中NPAM比HPAM更好地舒展。

聚丙烯酰胺对机制砂亚甲蓝值的影响机理研究

机制砂已成为我国建设用砂的主要来源。通过亚甲蓝试验考察了阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)的分子量及水解度对机制砂亚甲蓝(MB)值的影响规律,借助循环伏安(CV)试验、扫描电镜和傅里叶变换红外光谱分析,探究了HPAM与MB之间的作用机理。研究结果表明:随着HPAM质量浓度的增加,机制砂MB值呈现阶梯式增大的趋势;在相同水解度和浓度时,随着HPAM分子量增大,分子链中的酰胺基团数量和水解产生的阴离子活性基团含量增多,与MB溶液中的阳离子(C16H18N3S+)结合形成的电化学活性复合物增加,HPAM水解产生的含氧官能团与MB分子中的苯环间的氢键作用力增强,导致机制砂MB值增大;在相同分子量和浓度时,随着HPAM水解度提高,水解HPAM的分子链有效长度增大,与MB分子之间的静电引力以及氢键作用力增强,导致机制砂MB值增大。

高分子量聚丙烯酰胺混凝剂的制备

为获得高分子量的聚丙烯酰胺混凝剂,对其制备的初始反应温度、偶氮引发剂量、不同配比氧化还原引发剂配比、pH等各影响因素进行实验研究,研究结果表明:最佳初始反应温度为15℃,偶氮引发剂质量为0.4g,氧化还原引发剂配比为3∶2,其中氧化剂过硫酸铵为0.75840g/L0.6mL,最佳pH值为8。取各影响因素的最佳值,可配得相对分子质量高达1315万的聚丙烯酰胺混凝剂,经两道烘干工序后测得其有效固含量76.7%。

不同类型聚丙烯酰胺的制备方法研究进展

聚丙烯酰胺是水溶性高分子聚合物,按离子类型分为阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺和两性离子型聚丙烯酰胺三种。本文对不同类型聚丙烯酰胺的性质和特点作了概述,对其制备方法进行了总结,对今后进一步研究提出了建议。

聚丙烯酰胺混凝剂的合成和混凝应用的研究

20世纪60年代以无机絮凝剂占据主流地位。而聚丙烯酰胺作为有机高分子絮凝剂相比于无机絮凝剂,具有用量少、沉降速度快、适用条件宽松等优点,阴离子聚丙烯酰胺对于金属氢氧化物这类带正电荷的胶体粒子表现出优良的絮凝性能,被大量应用于污水处理领域。合成了阴离子聚丙烯酰胺混凝剂,并研究了初始温度、偶氮引发剂用量、氧化还原引发剂用量配比关系、pH值对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响,确定了最佳工艺条件。通过对其絮凝效果的比较研究,得出了使用阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂效果要明显优于无机絮凝剂。当pH值大约在9.55左右时与无机絮凝剂复配使用效果最好。

氢氧化钙与聚丙烯酰胺对高含水率泥浆固结的影响

为加快高含水率软土排水固结,运用氢氧化钙和阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)处理上海某施工现场钻孔灌注桩的高含水率泥浆,并进行试验研究。通过一维固结试验揭示不同添加量下废浆孔隙比、固结系数和渗透系数随荷载的变化规律,确定氢氧化钙和APAM的最优添加量;并开展最优添加量下废浆的真空预压模型试验。结果表明:(1)一维固结试验中,氢氧化钙和APAM改良后废浆的固结系数和渗透系数均有较大提高,加快了废浆的排水固结速率;(2)同时,氢氧化钙和质量分数0.2%的APAM溶液的最优添加量约为0.8%和11.2%,超过最优添加量,废浆的固结系数和渗透系数均有所减小;(3)真空预压模型试验中,经氢氧化钙改良废浆固结系数明显提高,其平均径向固结系数分别为添加APAM溶液废浆与原状废浆的5.1,7.2倍,添加APAM溶液的废浆平均径向固结系数仅为原状废浆的1.4倍。因此氢氧化钙改良联合真空预压法能有效提高废浆排水固结速率。

阴离子型聚丙烯酰胺相对分子质量和水解度对污泥脱水性能影响的研究

通过对污泥絮凝颗粒粒径分布、污泥比阻、泥饼含固率、上清液体积及其中核酸、蛋白质和总糖浓度的测定,研究了不同剂型和剂量阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)对城市污泥沉降性能和脱水性能的影响及机制.结果表明,当PAM相对分子质量相同时,提高水解度能改善污泥的沉降和脱水性能;当PAM水解度相同时,提高相对分子质量亦可改善其沉降和脱水性能,但当相对分子质量高达1200万时,沉降和脱水性能反而下降.研究筛选出最佳阴离子型PAM剂型为相对分子质量800万、水解度20%的PAM,其次是相对分子质量600万、水解度30%的PAM,且最佳投加量均为75mg·L-1.结果还发现,当PAM相对分子质量相同时,提高水解度能增大上清液蛋白质及糖类浓度,而当PAM水解度相同时,提高相对分子质量亦可增大上清液蛋白质及糖类浓度,但当相对分子质量提高到1200万时,上清液蛋白质及糖类的浓度反而下降,表明污泥表面胞外聚合物(EPS)的脱落是阴离子型PAM改善污泥沉降和脱水性能的主要原因之一.