1-羟基丙叉-1,1-二膦酸缓蚀、阻垢作用与机理研究

用旋转挂片失重法、腐蚀电化学测试和静态阻垢实验 ,研究了 1-羟基丙叉 - 1,1-二膦酸 (HPDP)对碳钢的缓蚀性能以及对碳酸钙的阻垢性能 ,并采用俄歇电子能谱 (AES)、X -射线衍射方法 ,对HPDP在碳钢表面上形成保护膜的元素分布 ,结构和成膜机理以及对不同浓度HPDP水溶液中沉积的碳酸钙垢的晶体结构进行了探讨。证明HPDP是一种有开发和应用前途的兼具缓蚀阻垢性能的有效水质稳定剂。

离子色谱法测定循环冷却水中的羟基-1,1-亚乙基二磷酸

建立了循环冷却水中羟基-1,1-亚乙基二磷酸(HEDP)的离子色谱检测方法。色谱柱为IonPac AS14A阴离子交换柱,流动相为80mmol/L NaOH水溶液,流速1.0mL/min,抑制型电导检测器检测。方法的线性范围为0.25-25mg/L,平均回收率为102%,检出限为0.1mg/L;对0.25mg/L和0.5mg/L的HEDP标准溶液分别进行13次平行测定,相对标准偏差(RSD)分别为4.7%和3.5%。该方法具有简单、快速、灵敏、抗干扰等优点,用于循环冷却水中HEDP的检测,结果令人满意。

核磁共振法(NMR)和pH法研究Zn(Ⅱ)与HEDP(1-羟基乙叉-1,1-二膦酸)的配合物

本文用核磁共振法(NMR)和pH法对Zn(Ⅱ)与1-羟基乙叉-1,1-二膦酸(1-hydroxyethylidenel,1-diphosphonic acid,简称HEDP,以H_4L表示)的配合物进行了研究,由于pH<7时溶液中有沉淀生成,故NMR的研究是在溶液pH>7时进行.测定了溶液中不同Zn(Ⅱ)/HEDP摩尔比和pH值时^(?)PNMR的化学位移。研究结果表明在pH7.5-11.0范围内生成Zn(Ⅱ)/HEDP=1(摩尔比)组成的配合物,在pH11.8-12.3范围内生成Zn(Ⅱ)/HEDP=2(摩尔比)组成的配合物,分别用pH法和NMR法测定了上述组成配合物的稳定常数.结果如下: logK_([zn(HL)^-]) logK_([znL^(2-)]) logK_([zn,L]) pH法 4.69 7.51 11.63 NMR法——6.88-7.19 12.

1-羟基丙叉-1,1-二膦酸的合成及缓蚀阻垢性能研究

以三氯化磷、丙酸为原料 ,采用梯度升温法合成了 1 -羟基丙叉 - 1 ,1 -二膦酸 ( HPDP) .经元素分析、红外光谱 ( IR)、热重 -差热分析 ( TG- DTA)等方法初步确证了合成产物 ,并评定了其缓蚀阻垢性能 .

1-氨基乙叉-1,1-二膦酸离解作用的研究

用pH电位法研究了AEDP的五级离解常数 ,计算了离解过程的热力学参数ΔG0 、ΔH0 、ΔS0 .

Preparation of ^(188)Re-HEDP lyophilized kit for instant bone metastases therapy

Hydroxyethylidene diphosphonate(HEDP) was prepared and labeled with rhenium-188. Its lyophilized kit was developed for instant preparing of188Re-HEDP.188Re-HEDP showed high focile uptake in normal mice(> 30% ID/g at carrier co-injection) in BABLC/SPF mice. High quality single photon emission computed tomography(SPECT) image of New Zealand rabbit was obtained at 4 h after intravenous injection of 74 MBq radiotracer. The lyophilized HEDP kit affords the new opportunity for routine clinical application in bone metastases therapy.

1-氨基-2(苯并三氮唑基)乙撑基-1,1-二磷酸的合成及其性能应用研究

以苯并三氮唑、氯乙腈及亚磷酸为原料,经取代、加成反应制得1-氨基-2(苯并三氮唑基)乙撑基-1,1-二磷酸(ABEDP),并对其阻垢、缓蚀性能进行了测试。实验结果表明:10 mg/L,阻垢温度45℃,pH为7,Ca2+浓度为240 mg/L,阻垢时间6 h,阻垢率达到63.58%;在配制的模拟水质中,ABEDP在60 mg/L的药剂用量时,对A3碳钢的缓蚀率达到54.38%。以120 mg/L的ABEDP预膜24 h后,10 mg/L运行48小时,对A3碳钢的缓蚀率达到80.24%;黄铜的缓蚀率达到97.38%。

羟基乙叉二膦酸对Fe^(2+)活化O_(2)降解污染物的强化效果及机制

羟基乙叉二膦酸(HEDP)常与Fe^(2+)形成Fe^(2+)-HEDP配合物,本文验证了HEDP存在可以促进Fe^(2+)活化分子氧产生活性自由基(ROS),研究结果显示添加2mmol/L HEDP后,Fe^(2+)/O_(2)体系中苯酚(10mg/L)的降解效果从0.69%提升到69.31%,在此过程中,体系中的HEDP还能够实现部分自降解.电子自旋共振(ESR)和掩蔽实验结果表明体系中主要ROS为HO^(•)和O_(2)^(•–),双电子传递途径(O_(2)→H_(2)O_(2)→HO^(•))是体系中产生HO^(•)的主要方式.在3.0~9.0的pH值范围内,HEDP都能够促进ROS的产生和污染物的降解,常见环境阴离子对体系影响较小.

7075铝合金表面HEDP阳极氧化膜的微观结构及耐蚀、耐磨性能

[目的]探讨7075铝合金在羟基乙叉二膦酸(HEDP)溶液中阳极氧化的可行性,并分析氧化膜的结构、耐蚀性及耐磨性。[方法]考察了7075铝合金在HEDP电解液中进行恒电流阳极氧化时电压的变化趋势。通过扫描电镜(SEM)观察了不同氧化时间所得氧化膜的表面及截面微观形貌,通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱和球-盘磨损试验评价了氧化膜的耐蚀性和耐磨性。[结果]7075铝合金在HEDP电解液中氧化过程的电压变化规律与典型多孔型氧化体系类似。HEDP阳极氧化膜呈双层结构,但其阻挡层明显厚于硫酸阳极氧化膜,表面孔径也更大。氧化时间为60min时可得到厚度约为13μm的膜层,其孔径为100~130 nm,阻挡层厚度为274 nm,在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度仅为相当厚度的硫酸氧化膜的10%,耐蚀性更佳。此外,HEDP阳极氧化膜还表现出良好的耐磨性,氧化60min和120min的HEDP氧化膜的摩擦因数仅为0.20~0.25,显著低于7075铝合金基体和硫酸阳极氧化膜。[结论]HEDP阳极氧化对7075铝合金耐蚀性和耐磨性的提高效果优于相同厚度的硫酸阳极氧化膜。

超支化聚酰胺-胺类阻垢剂制备及性能研究

采用乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、和三乙烯四胺(TETA)为反应中心核,甲醇为溶剂,丙烯酸甲酯(MA)为原料,通过迈克尔加成和酰胺化反应,合成3种不同类型的超支化聚酰胺-胺[PAMAM(EDA/DETA/TETA)],后用羟基亚乙基二膦酸(HEDP)分别对其进行改性,制备出3种端膦酸基超支化聚酰胺-胺类型的阻垢剂[PAMAM(EDA/DETA/TETA)-H2PO_(3)],并对其阻垢性能和阻垢机理进行研究。结果表明:超支化聚酰胺-胺的阻垢率未达到标准,而改性后的端膦酸基超支化聚酰胺-胺具有优异的阻垢性能,其中在高矿度下加药浓度为500 mg·L^(-1),PAMAM(EDA)-H2PO_(3)对CaSO_(4)、CaCO_(3)垢的阻垢率分别达到98.5%和90.1%,而且还发现此类型的阻垢剂具有耐高温、pH值应用范围广、持续时间长等优点。再结合分散性能测试和垢样分析,发现其阻垢机理主要与支化分子结构、聚合物的高分散性和引入的官能团有关。

HEDP浓度对烧结钕铁硼碱性无氰镀铜的影响

[目的]烧结钕铁硼(NdFeB)磁体在声电磁性器件中的应用日益广泛,但其耐蚀性较差,一般需要进行有效的表面处理以提高其耐腐蚀性能和使用寿命。[方法]采用以羟基乙叉二膦酸(HEDP)为主配位剂的碱性无氰体系对烧结Nd Fe B磁体表面电镀铜。研究了HEDP质量浓度对Cu镀层外观、表面粗糙度、厚度、结合力和耐蚀性的影响。[结果]HEDP的质量浓度为100~150 g/L时所得Cu镀层表面较光亮,厚度约为1.55μm,表面粗糙度较低,结合力和耐蚀性最佳。[结论]适宜的HEDP浓度有利于获得综合性能较好的Cu镀层。

矿井水反渗透系统阻垢剂成分与阻垢机制

矿井水反渗透浓水中阻垢剂可以抑制Ca^(2+)、Mg^(2+)结晶沉淀导致双碱法投药量高、除硬效果差,影响后续蒸发结晶分盐效果.探究反渗透系统中阻垢剂成分及阻垢机制是实现Ca^(2+)、Mg^(2+)脱稳、解决深度除硬与零排放问题的关键.本文首先测定反渗透浓水水质条件,通过超滤分级、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和三维荧光光谱(EEM)分析得出溶解性有机物主要为分子量<3 kDa且含有羧基、醇/酚羟基与不饱和烃结构的微生物代谢产物和类腐殖酸物质;根据13C和31P核磁共振(NMR)谱化学位移特征(甲基碳、季碳和C—PO_(3)H_(2)结构),确定阻垢剂主要成分为羟基乙叉二膦酸(HEDP);吸附去除88.55%总磷和38.86%COD后,双碱滴定结果表明,Ca^(2+)沉淀完全所需CO^(2)_(-3)的投加量从2845.8减少至826.8 mg·L^(-1),表明HEDP主要阻止Ca^(2+)结晶成垢;重新利用HEDP复配,CO^(2)_(-3)投加量仅增加至1626.3 mg·L^(-1),说明吸附去除的部分有机物具有一定分散作用,可以抑制溶液中Ca^(2+)结晶团聚.HEDP与溶解性有机物的协同阻垢机制,为矿井水反渗透浓水中Ca^(2+)、Mg^(2+)深度去除提供重要理论依据和调控策略.

HEDP镀铜与氰化镀铜工艺性能对比研究

为了探究羟基亚乙基二膦酸(HEDP)镀铜工艺的工程化应用的可行性,分别采用HEDP镀铜与氰化(CN)镀铜方法在A3钢表面制备铜镀层,对比2种工艺制备铜镀层的宏微观形貌、沉积速率、分散能力及深镀能力,同时对HEDP铜镀层的结合力及氢脆性能进行表征。结果表明:HEDP铜镀层结晶细致、晶粒呈紧密的沟壑起伏分布;氰化铜镀层呈大小不一的颗粒状结构。当电流密度为1.0 A/dm^(2)时,HEDP铜镀层的沉积速率达到0.19μm/min,较CN镀铜工艺0.14μm/min的沉积速率提高了35.7%。HEDP镀铜与CN镀铜工艺的分散能力、深镀能力相当。HEDP铜镀层在钢铁基体表面的结合力良好,氢脆性能合格。

癸酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂对HEDP体系的缓蚀与阻垢性能影响

以癸酸,二乙烯三胺以及氯化苄为原材料反应得到癸酸咪唑啉季铵盐(DI)缓蚀剂。采用失重法、扫描电镜(SEM)以及电化学测试等评价了DI缓蚀剂在1%(质量分数)羟基乙叉二膦酸(HEDP)溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:当DI质量浓度为400 mg/L时,缓蚀率达到74.94%。采用静态沉积法研究了DI对1%HEDP体系中碳酸钙的阻垢性能。结果显示,DI的加入提升了HEDP对碳酸钙垢的阻垢效果。当DI的质量浓度为600 mg/L时,阻垢效率可达93.64%,相较于未加DI时,提高了10%左右。通过分子动力学模拟研究了DI和HEDP在方解石(104)和(102)两个晶面的吸附行为。

HEDP体系电镀铜层结合力的影响因素研究

羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜是一种很有前景的无氰镀铜体系,而其中镀层结合力是保证工艺良好应用的关键之一。通过计时电位法、阴极极化曲线及划痕法等测试系统研究了HEDP/Cu^(2+)摩尔比、表面活性剂、pH值、电流密度等对镀层结合力的影响规律。结果表明,上述因素均会显著影响铜层结合力。HEDP/Cu^(2+)摩尔比小(2.0∶1)、pH值低(7~8)时,铁件表面存在明显置换铜,镀层结合力差;提高HEDP/Cu^(2+)摩尔比和镀液pH值,铜络合物更加稳定,铜置换反应得以消除;HEDP/Cu^(2+)摩尔比超过3.0∶1,pH值大于10时,镀层结合良好。表面活性剂可以增强镀液对阴极界面的润湿能力,有效改善镀层结合力,且炔醇类表面活性剂表现更佳。电流密度0.2~0.5 A/dm2时Q235钢可能处于钝态,而2.0 A/dm2时镀层出现“铜瘤”,镀层结合力均不佳。

铜、锌离子浓度比对羟基乙叉二膦酸体系电镀黄铜的影响

以羟基乙叉二膦酸(HEDP)为配位剂进行电镀黄铜(Cu–Zn合金),通过阴极极化测试、循环伏安分析、扫描电镜(SEM)观察、X射线衍射(XRD)等手段研究了Cu^(2+)/Zn^(2+)浓度比对电沉积过程及镀层微观结构的影响。结果表明,HEDP体系中Cu–Zn合金电沉积的电位介于Cu和Zn之间。随Cu^(2+)/Zn^(2+)浓度比减小,Cu–Zn合金的初始沉积电位正移,共沉积得到促进,镀层的Zn质量分数增大。Cu^(2+)/Zn^(2+)浓度比为1:4时所得Cu–Zn合金镀层为金黄色,微观上呈均匀分布的胞状结构,镀层中Cu的质量分数在65%~70%之间,与氰化物电镀黄铜的组成最接近。

CO_3^(2-)对羟基乙叉二膦酸镀铜液的影响

研究羟基乙叉二膦酸(HEDPA)镀铜液中CO23-含量对电沉积时阴、阳极过程及镀层的择优取向的影响.通过分析阴、阳极的动电位极化曲线,发现镀液中逐渐加入的CO23-提高了阴极的极化,使电结晶晶粒细化,直至达到稳定;同时促进了铜阳极的溶解.而X射线衍射(XRD)结果表明,铜镀层的晶面择优取向从(222)逐渐向(111)转变.通过镀液中固体络合物的红外光谱分析表明,CO23-的加入以第二配体的方式进入该镀液的放电络合离子结构中,参与Cu2+的络合,形成更稳定的络合物,从而导致铜沉积电位负移,镀层(111)晶面取向增强.

阻垢剂HEDP和PBTCA阻垢机理探讨

碳酸钙晶体有3种晶相方解石、球霰石、文石.阻垢剂HEDP(羟基乙叉二膦酸)和PBTCA(2膦酸基丁烷1,2,4三羧酸)对碳酸钙晶体不同晶相的作用效果不同.实验结果表明,HEDP对方解石有很好的抑制作用,而对球霰石和文石则没有明显抑制效果.PBTCA对方解石和球霰石都有很好的抑制作用,对文石作用效果不明显.基于量子化学半经验方法,计算了HEDP和PBTCA的几何构型和分子中各原子所带电荷;由几何匹配理论说明HEDP可以抑制方解石的生长;PBTCA既能抑制方解石的生长,也能抑制球霰石的生长.

羟基乙叉二膦酸(HEDP)对碳酸钙晶体生长过程影响的原子力显微镜(AFM)研究

用原子力显微镜 (AFM)观测了添加羟基乙叉二膦酸 (HEDP)后的碳酸钙晶粒的表面形貌变化。纯碳酸钙过饱和溶液析出的碳酸钙晶体有两种主要的形态 :薄片状菱形晶体和类似立方体的菱方体晶体。AFM图像显示添加HEDP后菱方体晶体的形貌发生了根本性的变化 ,呈现一种类似多晶的表面结构 ;而薄片状菱形晶体在添加HEDP前后测量不到生长变化。实验结果表明HEDP对薄片状菱形晶体有阻垢效果 。

羟基乙叉二膦酸溶垢机理的研究

通过不同条件下的失重和酸碱滴定试验 ,研究了羟基乙叉二膦酸溶解CaCO3 垢的性能和规律 ,并通过试验结果对羟基乙叉二膦酸的溶垢机理进行了探讨 。