微液滴中N,N-二甲基苯胺类化合物的氧化行为研究

小尺寸、高电场的微液滴具有独特的化学性质,可以加速化学反应或实现液相中一些无法进行的反应。本文基于微液滴的化学特点,搭建了微液滴喷雾质谱平台,研究N,N-二甲基苯胺(DMA)类化合物的氧化行为和裂解反应。利用微液滴在空气-水界面自发产生的超高电场,使DMA类化合物发生氧化反应,形成了丰富的、其他手段难以获得的高活性自由基阳离子(DMA^(+·)),发现在整个微液滴反应中,DMA^(+·)占据主导地位,引导其他氧化反应进行。另外,通过改变DMA反应条件,探究实验条件和取代基模式对产生DMA^(+·)丰度和稳定性的影响,结果表明,对位有供电子基团有利于自由基阳离子的稳定。此外,DMA^(+·)解离后主要丢失氢自由基以及进一步发生甲基迁移反应丢失HC≡N,当DMA的对位连有供电子基团时,会促进该迁移反应的发生。该研究有助于加深对水微滴化学促进氧化反应特性的理解,有望将制备的高活性自由基阳离子等活性物种应用于化工或制药等领域。

低C/N污水培养好氧颗粒污泥研究进展

【目的】为解决低C/N污水难以培养好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)的问题,对AGS的形成机理、影响因素等方面进行研究分析。【方法】综述了AGS形成的4种学说和影响AGS形成以及处理效果的6种因素,分析了AGS国内外工程应用情况,总结了AGS培养过程中的相关问题。【结果】低C/N污水培养AGS的过程中会受到原水基质浓度低、氮磷负荷难以协调的问题,还会受到溶解氧、曝气模式、剪切力、污泥龄、温度和周期设置的影响,颗粒化困难。后续可通过更改培养参数和运行策略满足生产需求。【结论】低C/N污水水质成分复杂,往往包含部分工业尾水,须规范行业制度,为AGS技术提供良好环境。低C/N污水培养AGS要求各类学科紧密配合,系统性整合产业链。通过工艺协调进水负荷,满足生产需求。此外还能通过采用协同处理的模式,引入工业废液改善水质,降低培养难度。

干法制备高取代度阳离子淀粉的研究

N (2 ,3 环氧丙基 )三甲基氯化铵 (GTA)阳离子化试剂 ,干法制备了高取代度季铵型阳离子淀粉。通过正交实验 ,研究了氢氧化钠用量、反应温度和反应时间对取代度和反应效率的影响。当淀粉用量为 5 5g ,GTA用量为 3 3g时 ,最佳反应条件为 :氢氧化钠 0 0 8g ,反应温度 80℃ ,反应时间 2 5h ,取代度为 0 5 6 ,反应效率为 83 8%。

阳离子水性聚氨酯的合成研究

采用甲苯二异氰酸酯 (TDI)与聚酯二醇、亲水扩链剂和其它多元醇反应合成阳离子水性聚氨酯乳液 ,讨论了扩链剂的种类、加料方式、添加量及中和度等对聚氨酯乳液及其涂膜性能的影响。研究发现 ,采用N -甲基二乙醇胺为亲水扩链剂 ,用饥饿加料的方式 ,在中和度为 90 %～ 10 0 %时合成的阳离子水性聚氨酯乳液具有良好的贮存稳定性 。

阴-阳离子有机膨润土吸附水中对硝基苯酚的性能及机理研究

用阴、阳离子表面活性剂改性制得一系列阴 -阳离子有机膨润土 ,表征了有机膨润土的结构特征 ;研究了阴 -阳离子有机膨润土吸附水中对硝基苯酚的性能及影响因素 ,探讨了其吸附机理 ,并定量描述了表面吸附和分配作用对总吸附的相对贡献率 .结果表明 ,阴 -阳离子表面活性剂在有机膨润土中形成了增溶 (分配 )作用较强的有机相 ,在一定配比下对水中的有机污染物产生协同去除效应 ;在高浓度时协同效应主要由分配作用所提供 ,在低浓度时由表面吸附所提供 .

一种有机硅季铵盐抗菌剂的合成和性能

利用γ-氯丙基三甲氧基硅烷(CTS)与N,N-二甲基十二烷基胺(DDA)反应,合成了N,N-二甲基-N-十二烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵(DDATAC)。研究了原料配比、反应温度和溶剂等因素对DDATAC收率的影响。较佳反应条件为:n(CTS)∶n(DDA)=1.0∶1.1,二甲亚砜为溶剂,于120℃反应30 h,DDATAC收率为91.37%。通过红外光谱、元素分析确定产物的化学结构,最后测定了产物的抗菌性能和耐洗性能。结果表明,制备得到的有机硅季铵盐具有良好的抗菌性能和一定的抗菌耐洗性。

新型阳离子型絮凝剂聚(N，N-二甲基-N-苄基-N-丙烯酰胺基氯化铵／丙烯酰胺)的合成

以乙醚为溶剂,丙烯酸二甲氨基乙酯与氯化苄进行季铵化反应,合成了新型季铵盐阳离子单体N,N-二甲基-N-苄基-N-内烯酰胺基氯化铵(DBAAC);再以DBAAC和丙烯酰胺(AM)为单体在水相中进行共聚制备了阳离子型絮凝剂DBAAC/AM共聚物(P(DBAAC/AM));用P(DBAAC/AM)处理高岭土模拟废水,采用正交实验,研究了n(DBAAC):n(AM)、聚合时间、聚合温度、引发剂K_2S_2O_8用量对P(DBAAC/AM)絮凝性能的影响;并以P(DBAAC/AM)为絮凝剂对污泥进行脱水处理。实验结果表明,合成P(DBAAC/AM)的最佳条件为:n(DBAAC):n(AM)=1:6,聚合温度60℃,K_2S_2O_8质量分数0.8%,聚合时间3h;用P(DBAAC/AM)对污泥进行脱水处理时,絮凝效果较好,所形成的絮体颗粒粒径大、沉降速率快;絮凝剂P(DBAAC/AM)的适宜加入量为6.0 mg/L。

蓖麻油改性阳离子型水性聚氨酯的合成及性能

采用蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚丙二醇、一缩二乙二醇、N-甲基二乙醇胺、三羟甲基丙烷,合成了一系列蓖麻油改性阳离子型水性聚氨酯分散液。用红外光谱分析、粒径测试、智能电子拉力试验、摆杆硬度测试、热分析等对所合成的聚氨酯的结构、乳液的粒径和膜性能进行测试。结果表明:随着蓖麻油用量的增加,阳离子型水性聚氨酯乳液的粒径逐渐增加,膜的摆杆硬度及耐水性能逐渐增强:蓖麻油在树脂中质量分数达8.4%时,膜的摆杆硬度达到0.86;而蓖麻油在树脂中质量分数达6.4%时,阳离子型水性聚氨酯胶膜浸泡24 h的吸水率几近为零;且蓖麻油的引入,使胶膜的耐热性也有所提高。

Li^+在PC+DMF混合溶剂中优先溶剂化的^(13)CNMR研究

利用13CNMR光谱技术研究了Li+在碳酸丙烯酯(PC)+N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶剂中的优先溶剂化现象.根据溶剂分子中碳原子的化学位移随锂盐浓度的变化关系,确定了与Li+发生配位的原子.碳原子的配位位移值随混合溶剂组成的变化关系表明,在LiClO4+PC+DMF混合物中,DMF分子对Li+的溶剂化作用较PC分子强.定量计算得到,在n(PC)∶n(DMF)=1∶1(摩尔比)的混合溶剂中,PC与DMF分子数在Li+第一溶剂化层中的比率为0.12,说明Li+优先被DMF分子溶剂化.

阳离子型水性聚氨酯的研制

以聚乙二醇（PEG）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）为主要原料，用自乳化法合成了阳离子型水性聚氨酯；探讨了合成反应工艺条件．研究表明，较佳的合成工艺条件为：制备预聚物时n（NCO）／n（OH）比值为3：1；以N-甲基二乙醇胺为扩链剂，采用“饥饿加料”方式，其用量为预聚物质量分数的5．0％。6．0％；预聚物合成反应温度为60℃，反应时间3h；扩链反应的反应温度40℃，反应时间5h；中和度为80％～100％．在此工艺条件下，合成的阳离子型水性聚氨酯具有良好的稳定性能．

碱催化干法制备阳离子淀粉的研究

本实验以N - (2 ,3-环氧丙基 )三甲基氯化铵 (GTA)为阳离子化试剂 ,在碱催化剂存在的条件下 ,干法制备了季铵型阳离子淀粉。实验研究了GTA与淀粉用量之比、GTA与NaOH用量之比、反应温度、反应时间以及反应体系中水的质量分数等诸因素对取代度和反应效率的影响 ,最后用正交法确定了最佳工艺参数 ,结果表明 :当使用 1.87gGTA、1gNaOH、在温度 80℃和反应时间 2h条件下取代度可达到 0 .0 38。

干法制备阳离子淀粉工艺研究及其特性分析

在碱催化剂存在下 ,以N (2 ,3 环氧丙基 )三甲基氯化铵 (GTA)为阳离子化试剂 ,干法制备了季铵型阳离子淀粉。通过通用旋转实验研究了GTA与淀粉用量和GTA与NaOH用量之比、反应温度、反应时间以及反应体系中水的质量分数等诸因素对取代度和反应效率的影响 ,并确定了最佳反应条件 :GTA与淀粉用量之比为 0 .0 5 7,NaOH与GTA用量之比为 1.4 ,反应体系水的质量分数 2 5 % ,反应温度 80℃ ,反应时间 3h ,取代度高达 0 .0 4 6 ,反应效率为 80 .7%。阳离子淀粉透明度是 92 .3,取代度是 0 .0 4 2。

阳离子交换树脂催化乙酸正丁酯的合成研究

对用阳离子交换树脂作为催化剂制备乙酸正丁酯进行了探索性研究,探讨了催化剂的处理方式,以及催化剂的用量、酸醇比、反应时间对酯化反应的影响。结果表明,催化剂用量为醋酸的40%,酸醇摩尔比为1:1.1,反应时间为1.5h,酸的转化率达89%,产品符合国家标准要求,并且催化剂可重复使用,对环境无污染。

N-烷基苯并三氮唑阳离子表面活性剂的合成及性能

以苯并三氮唑、不同链长的卤代烷烃、硫酸二甲酯为原料合成了几种N-烷基苯并三氮唑阳离子表面活性剂,通过IR1、HNMR对中间产物进行结构表征,并对最终产物进行定性分析。测定了所得产物的表面活性和发泡性能,结果表明,合成的N-丁基、辛基、十二烷基、十六烷基苯并三氮唑阳离子表面活性剂最低表面张力分别为:51.0 mN/m、36.5 mN/m、33.4 mN/m、35.4 mN/m;临界胶束浓度分别为:9.0×10-2mol/L、4.8×10-2mol/L、3.0×10-3mol/L、9.7×10-3mol/L。N-丁基、辛基、十二烷基苯并三氮唑阳离子表面活性剂最低表面张力随烷基链增长而降低,但N-十六烷基苯并三氮唑阳离子表面活性剂的最低表面张力却高于N-十二烷基苯并三氮唑阳离子表面活性剂的最低表面张力。合成的表面活性剂中,N-十二烷基苯并三氮唑阳离子表面活性剂的发泡性能最佳,而所有的泡沫稳定性均较差。

离子交换树脂法纯化和回收Lyocell纤维纺丝溶剂NMMO

采用阴、阳离子交换树脂处理Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维纺丝凝固浴,纯化回收凝固浴中的溶剂ＮＭＭＯ。研究结果表明,阴离子交换树脂脱色效果好,阳离子交换树脂能去除ＮＭＭＯ的分解产物吗啉和甲基吗啉,用回收后的ＮＭＭＯ作为溶剂纺出的纤维性能良好。

阳离子型温敏水凝胶的溶胀性能及其对表面活性剂的吸附行为

合成了N 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)与氯化三甲基 3 丙烯酰胺丙基胺 (DMAPAA Q)的共聚凝胶 ,分别考察了阳离子单体DMAPAA Q含量对凝胶的低临界溶解温度 (LCST)、溶胀性、溶胀动力学、再溶胀动力学等性能的影响。结果发现 ,当x(DMAPAA Q) <7 5 %时 ,随着阳离子含量的增加 ,水凝胶的溶胀度增大 ,LCST升高 ;而当x(DMAPAA Q) =37.5 %时 ,水凝胶的LCST已经消失。退溶胀动力学的研究表明 ,水凝胶 45℃时 2min内体积收缩最快 ,5min后基本达到平衡 ;而再溶胀过程中 2h内速度最快 ,5h内可达到溶胀平衡。与以往的聚电解质与表面活性剂形成 1∶1复合物有所不同 ,NIPAM与DMAPAA Q的共聚物与表面活性剂间形成了 2步吸附过程。

热带亚热带酸性土壤硝化作用与氮淋溶特征

通过室内好气培养和土柱模拟淋洗培养试验,研究了氨基氮肥加入对热带亚热带4种不同性质和利用方式酸性土壤硝化、氮及盐基离子淋溶、土壤及淋出液酸化的影响。4种土壤分别为采自花岗岩发育的海南林地砖红壤(HR)、玄武岩发育的云南林地砖红壤(YR)、第四纪红黏土发育的江西旱地红壤(RU)和第四纪下蜀黄土发育的江苏旱地黄棕壤(YU)。结果表明:4种土壤硝化作用大小表现为YU>RU>YR>HR。HR主要以可溶性有机氮(DON)和NH4^+-N形态淋失,YU土壤的氮淋溶形态以NO3^–-N为主,YR和RU土壤的氮淋溶形态NO3^–-N、NH4^+-N和DON兼而有之。盐基离子总淋失量与NO3^–-N淋失量显著正相关,但各盐基离子淋失由于离子本性和土壤性质差异并不完全一致。Ca^2+在缓冲外源NH4+-N硝化致酸和平衡NO3^–-N淋失所带负电荷过程中起重要作用。在阳离子交换量小、盐基饱和度低的土壤(如RU土壤),外源NH4^+-N的硝化和淋失不仅导致盐基离子淋失,而且引发NH4^+-N、甚至是H^+淋失。综上,热带亚热带地区土壤上外源氮输入的增加可能会在更短的时间内导致氮素向系统外的流失,引发环境问题。

小分子硫原子团簇正离子的结构稳定性

用分子图形软件设计出 4 9种硫原子团簇Sn+ (n =3～ 13)的结构 ,使用B3LYP密度泛函进行几何构型优化和振动频率计算 ,根据分子的总能量得出最稳定的同分异构体 .在硫原子团簇正离子中 ,大部分原子为二配位成键 .带有一、三配位的原子结构的总能量较高 .部分最稳定硫原子团簇正离子的构型与最稳定的中性硫原子团簇的构型完全不同 .

强酸性阳离子交换树脂催化合成醋酸正丁酯的动力学研究

以强酸性阳离子交换树脂Amberlyst 15作为催化剂,研究了醋酸与正丁醇合成醋酸正丁酯的反应动力学;考察了搅拌速度、催化剂粒径、温度、催化剂用量,以及酸醇物质的量之比对醋酸转化率的影响;建立了拟均相动力学模型,对实验数据进行了拟合,并估算了相应的动力学参数.结果表明,由拟均相动力学模型得到的计算值与实验值吻合较好.

自乳化法合成阳离子型水性聚氨酯工艺条件探讨

以聚乙二醇(PEG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为主要原料,用自乳化法合成了阳离子型水性聚氨酯;探讨了合成反应工艺条件,研究表明较佳的合成工艺条件为:制备预聚物时n(NCO)/n(OH)比值为3:1;以N—甲基二乙醇胺为扩链剂,采用"饥饿加料"方式,其用量为预聚物质量的5.0%～6.0%;预聚物合成反应温度为60℃,反应时间3h;扩链反应的反应温度40℃,反应时间5h;中和度为80%～100%。在此工艺条件下,合成的阳离子型水性聚氨酯具有良好的稳定性能。