十八烷基三甲基氯化铵对钢在三氯乙酸中的缓蚀作用

利用失重法和电化学法研究了阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)对冷轧钢在三氯乙酸(Cl_(3)CCOOH)介质中的腐蚀抑制性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察钢片表面的微观形貌,利用接触角测定冷轧钢表面的亲水性和疏水性。结果表明:OTAC对钢在0.10 mol·L^(-1)Cl_(3)CCOOH溶液中具有较好的缓蚀效果,缓蚀率与OTAC浓度变化呈正相关,而与温度变化呈负相关,且在20℃时90 mg·L^(-1)OTAC的缓蚀率高达92.1%。OTAC在钢片表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附类型是以物理吸附为主的吸附;OTAC同时抑制了冷轧钢在三氯乙酸介质中的阴极和阳极反应,Nyquist图高频区的容抗弧随缓蚀剂浓度上升而逐渐增大,电荷转移电阻显著增加;SEM表面微观形貌的分析判断进一步证实OTAC有效抑制钢片表面的腐蚀程度,表现出了良好的缓蚀效果;添加OTAC阳离子表面活性剂后钢表面接触角明显增大,表明OTAC在钢片表面发生定向吸附形成吸附屏障层,使其疏水性增强,有效隔绝Cl3CCOOH介质对钢片的腐蚀反应。

阳离子表面活性剂对冷轧钢在H_(2)SO_(4)中的缓蚀作用

采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、溶液表面张力测试、接触角测试以及扫描电子显微镜(SEM)探究了阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中对冷轧钢的缓蚀作用.研究结果表明:OTAC具有良好的缓蚀效果,缓蚀率随OTAC浓度的增加而增大,但随温度的升高而减小,20℃时100 mg/L OTAC的缓蚀率可达87.1%.OTAC在钢表面的吸附符合Langmuir等温式,吸附方式为物理吸附和化学吸附.冷轧钢在0.5 mol·L^(-1)H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀速率与温度的变化关系符合Arrhenius方程和过渡态理论方程,随着OTAC浓度的增加,表观活化能(E_(a))、表观活化焓(△H_(a))、表观活化熵(△S_(a))以及指前因子(A)先增大后趋于平缓.动电位极化曲线结果表明OTAC是混合抑制型缓蚀剂.Nyquist图谱主要由高频区的容抗弧组成,随OTAC浓度的增加,容抗弧半径有规律地增大,电荷转移电阻增大.OTAC溶液表面张力随浓度的增加先急剧减小后趋于平缓,0.5 mol·L^(-1)H_(2)SO_(4)溶液中OTAC的临界胶束浓度(CMC)约为20 mg·L^(-1).OTAC的加入使得钢片表面的疏水性增强.冷轧钢表面的SEM微观形貌进一步证实了OTAC能有效减缓H_(2)SO_(4)介质对钢表面的腐蚀.

降滤失剂H-QA的制备与性能评价

为进一步改善腐植酸类产品在油包水乳化钻井液中的抗温能力、分散能力和降滤失能力,采用十八烷基三甲基氯化铵对腐植酸进行改性制备降滤失剂H-QA,用作低毒油包水乳化钻井液降滤失剂。探索了合成条件对降滤失剂性能的影响,按照石油天然气行业标准评价了其在低毒油包水乳化钻井液中的性能。结果表明,降滤失剂H-QA的最佳合成条件为:反应物的配比KHu(腐植酸钾):1831(十八烷基三甲基氯化铵)为3:1,反应体系pH=8.86,反应温度40℃,裂解反应时间4 h。降滤失剂H-QA在加量为4%时,常温中压滤失量从6.4 mL降到4.0 mL,150℃高温高压滤失量从8.6 mL降到6.8 mL,在油包水乳化钻井液中具有明显的降滤失效果。此降滤失剂对钻井液流变性影响较小,有较好的分散能力,具有一定的应用和研究价值。

有机纳米凹凸棒土的制备及其表征

为改善纳米凹凸棒土(ATP)表面的疏水亲油性,采用六偏磷酸钠分散、十八烷基三甲基氯化铵对纳米凹凸棒土进行表面改性,制备出有机改性粘土。在超声波震荡和机械搅拌协同作用下,把纳米凹凸棒土均匀预分散在六偏磷酸钠溶液中,然后将分散物加入到十八烷基三甲基氯化铵溶液中反应,得到了六偏磷酸钠/十八烷基三甲基氯化铵改性凹凸棒土。实验结果表明,有机改性后约有4.1%的十八烷基三甲基氯化铵以物理吸附的形式存在于凹凸棒土的表面;有机改性粘土的棒晶束较ATP的分散,且低温时的热稳定性和有机溶剂中的相容性有一定程度的提高。

热处理与表面活性剂联合改性凹凸棒土的制备

以200目的天然凹凸棒土为原料,以十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）为改性剂,采用热处理和有机改性两种方法耦合改性凹凸棒土,利用红外光谱（IR）和扫描电子显微镜（SEM）对改性前后的凹凸棒土进行了表征.结果表明：经IR分析知,改性顺序为先热处理后OTAC改性处理,经改性后,实现了长碳链季铵盐阳离子对凹凸棒土的插层.经SEM分析知,经200～400℃煅烧后OTAC改性的凹凸棒土,表面呈现疏松多孔,孔隙容积和比表面积增大.当温度达500℃时,凹凸棒土的孔洞塌陷、纤维烧结堆积,孔隙容积和比表面积减小.亚甲基蓝的吸附实验表明：经200℃活化耦合OTAC改性的凹凸棒土对亚甲基蓝的饱和吸附量由99.4 mg/g增大至162.9 mg/g.

溶剂体系对蒙脱石/烷基铵复合物凝胶粘度的影响

系统研究了溶剂的种类和极性对蒙脱石/十八烷基三甲基氯化铵复合物在有机溶剂体系中形成的凝胶粘度的影响规律。研究发现无论是在单溶剂体系还是在双溶剂体系中,蒙脱石/烷基铵复合物在硝基苯中形成的凝胶粘度均最大,苯甲醇中的最小。说明蒙脱石/烷基铵复合物在单溶剂体系或双溶剂体系中形成凝胶的粘度由溶剂的极性决定,其粘度和溶剂极性成正相关关系。

利用阳离子化生物质炭去除水中高氯酸盐的综合实验设计

结合环境污染防治需求导向和科研工作热点,设计了阳离子化生物质炭去除水中高氯酸盐的综合实验。将具有高氯酸盐吸附能力的十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)负载到玉米芯生物质炭(CBC)上,制备得到OTAC-CBC吸附剂,可在有效去除水中超标高氯酸盐的同时实现农业废弃物玉米芯的资源化利用。采用单因素法研究OTAC-CBC的制备条件对其去除高氯酸盐的影响,采用动力学和等温吸附考察OTAC-CBC对水中高氯酸盐的吸附效能,通过元素分析、红外光谱和Zeta电位分析探究OTAC-CBC去除高氯酸盐的原理。该实验既能提高本科生的专业实验操作技能,又能加强其科研创新及解决复杂环境问题的能力。

绿清灵防治蔬菜蚜虫田间药效试验

绿清灵即2%十八烷基三甲基氯化铵可溶性粉剂,对蔬菜蚜虫具有较好的防治效果。施药后7d,该药不同剂量对蔬菜蚜虫的防治效果均达80%以上,制剂用量504g/667m2防治效果达81.3%,700g/667m2为84.2%,1169g/667m2为87.5%,且显著高于对照药剂10%氯氰菊酯乳油的防效,可有效控制对蔬菜的危害。

阳离子型聚甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷乳液的制备及应用研究

以γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(TRIS)为原料、十八烷基聚醚丙烯酸酯三甲基氯化铵和烷基酚聚氧乙烯基醚为复合乳化体系、2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐为引发剂,采用预乳化乳液聚合反应,制备了阳离子型聚甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(PTRIS)乳液。探讨了预乳化方法对单体预乳化液粒径和稳定性的影响;采用正交实验考察了引发剂用量、乳化剂用量、反应温度、反应时间对乳液性能的影响;采用红外光谱对聚合物结构进行表征,并研究其表面性能。结果表明,采用机械搅拌辅助超声均质的方法能获得粒径为229.4 nm、放置30天不分层的单体预乳化液;其乳液聚合反应的最佳条件为:引发剂用量为单体质量的0.75%、乳化剂用量为单体质量的3%、反应温度为75℃、反应时间为4 h,在此条件下制得的PTRIS乳液外观均匀、单体转化率达到94.8%、无凝胶生成、平均粒径357.5 nm、多分散系数0.145、Zeta电位20.2 m V、稳定性良好;经阳离子型PTRIS乳液整理的棉布对水的接触角达135°,对二碘甲烷的接触角达117°,表面能为3.82 m N/m,具有优异的疏水疏油性能。

高硅含量阳离子型硅丙乳液的合成及应用

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为基础单体,γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷为改性单体,在阳/非离子复合乳化剂(3%)、引发剂(1%)和交联剂(1.5%)的作用下,采用种子乳液聚合半连续法,制备了高硅含量的有机硅改性丙烯酸酯乳液。通过外观观察、稳定性测试、粒度测量、红外光谱、热重分析、透射电镜、接触角及扫描电镜,分析研究了核壳粒子的形貌结构、热稳定性和吸水率,以及不同有机硅含量和不同乳液稀释浓度对织物拒水效果的影响。结果表明,有机硅单体参与了共聚反应,所得乳液外观均匀,色泽乳白泛蓝,稳定性好,平均粒径为170 nm左右,具有清晰的核壳结构。随着有机硅含量的增加,共聚物的耐热性提高,吸水率明显降低。乳液对织物进行整理后发现,当乳液稀释质量浓度相同时,随着有机硅含量的增加,织物表面对水接触角逐渐提高;当有机硅含量相同时,随着乳液的稀释质量浓度降低,织物表面对水接触角逐渐提高,拒水性能优良。

十八烷基三甲基氯化铵在橘园土壤中的残留消解动态

对2%绿清灵可溶粉剂的有效成分十八烷基三甲基氯化铵在橘园土壤中的残留进行连续采样分析,测定其动态残留量并分析其消解状况。通过间接光度色谱法进行分析测定,结果表明:十八烷基三甲基氯化铵在橘园土壤中消解较快,消解半衰期为3.08～4.49d,消解速率符合一级动力学方程。

硝酸钠-碘化钾-十八烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铅(Ⅱ)

研究了硝酸钠-碘化钾-十八烷基三甲基氯化铵体系浮选分离铅（Ⅱ）的行为及其与常见离子分离的条件。结果表明,在0.5g硝酸钠存在下,当0.1 mol/L碘化钾溶液和0.03mol/L十八烷基三甲基氯化铵（OTMAC）溶液的用量均为2.00mL时,体系中的Pb2＋以（OTMAC）2（PbI4）沉淀形式被浮选至盐水相上形成浮选固相而被定量浮选,而Co^2＋、Zn^2＋、Mn^2＋、Ni^2＋、Al^3＋和Fe2＋仍然留在盐水相,实现了Pb2＋与这些离子的定量分离。实验方法对合成水样中微量Pb2＋的定量浮选率为99.6%~102.3%。

1831在蒙脱石上的吸附及其稳定性研究

以潍坊蒙脱石为原料,研究了十八烷基三甲氯化铵(1831)在蒙脱石上的吸附反应,建立了等温吸附模型,探讨了吸附量随时间和介质pH值的变化及机理,通过脱附反应研究了有机蒙脱石的稳定性。结果表明,Lang-muir吸附等温式和Redlich-Peterson等温吸附式能较好地拟合吸附曲线,利用表面活性剂在固液界面上的吸附公式也得到了较好地拟合。pH值较高有利于季铵盐在蒙脱石上的吸附,80℃的条件下得到的有机蒙脱石稳定性好于30℃。

季铵型表面活性剂修饰碳糊电极测定水中铬的研究

采用十八烷基三甲基氯化铵(1831)修饰碳糊电极,用该电极对水中痕量铬(Ⅵ)进行伏安法测定。以HCl与NaCl的混合液为底液,-0.4～0.7V作伏安扫描,在0.42V(vs.SCE)左右出现一灵敏的还原峰。详细研究了电极修饰机制以及修饰剂的浓度和用量、底液pH、氯化钠的用量和电极反应机理。在pH<1.40的底液中,铬(Ⅵ)还原峰峰电流与铬(Ⅵ)浓度在5.0×10-9～1.6×10-8mol/L范围呈线性关系,相关系数r=0.9964;在2.27<pH<6.31的底液中,铬(Ⅵ)还原峰峰电流与铬(Ⅵ)浓度在1.0×10-8～2.0×10-6mol/L呈良好的线性关系,相关系数r=0.9994。对各种水样测定效果接近于原子吸收法,在环境水体中对铬(Ⅵ)离子的检测、监控具有一定的应用空间。

黄土的改性及其在建筑涂料中的应用研究

将天然黄土进行改性制备有机黄土,在改性工艺优化、结构表征、性能测试的基础上,进一步评价其对乳胶漆性能的影响。结果表明:天然黄土经提纯、NaF充分钠化后,再在矿浆浓度为6%、十八烷基三甲基氯化铵(1831)用量为35%、矿浆pH=7~8、搅拌速率为500 r/min、反应温度为75℃、反应时间为3.0 h的最佳条件下,可制得性能优良的有机黄土,其黏度可达到3840 mPa·s。将有机黄土按4%的量加入到市售乳胶漆中,乳胶漆的黏度、耐溶剂性、耐磨性、耐冲击性分别提高了143%、60%、70%、96%,性能指标符合GB/T 9756—2009要求。

1831与稻瘟灵混配对稻瘟病菌的毒力测定

室内毒力测定结果表明,1831与稻瘟灵不同配比的混合物对稻瘟病菌均有一定的增效作用,其中2∶8混配物的增效作用最明显。

绿清灵在湖南柑橘园土壤中的残留试验研究

绿清灵主要成分为十八烷基三甲基氯化铵,主要用作柑橘杀螨剂。试验利用高效液相色谱仪对微量十八烷基三甲基氯化铵的测定方法进行了新的探索,得到了可较好检测十八烷基三甲基氯化铵的间接光度色谱法的分析条件,确定以对氨基苯磺酸(SAA)为离子对试剂,流动相为甲醇:水(2.5mmol/LSAA)=25:75,流量0.3mL/min,温度38℃,检测波长294nm。并对其在土壤中的残留进行了分析。结果表明,十八烷基三甲基氯化铵在橘园土中残留较少,不会造成在土壤中累积性残留。

β-环糊精与十八烷基三甲基氯化铵的包结作用

用电导率法研究了β-环糊精(β-CD)与阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(C21H46NCl)的包结作用.研究表明:十八烷基三甲基氯化铵与β-CD形成包结物,当体系中β-CD浓度增加时十八烷基三甲基氯化铵的表观临界胶束浓度(cmc*)增加,实验体系的表观临界胶束浓度(cmc*)与β-CD的浓度呈较好的线性关系.用紫外光谱测得十八烷基三甲基氯化铵(C21H46NCl)与β-CD主要形成摩尔比为1:1的包结物,并计算包结物体系的包结常数和包结过程的热力学参数.

十八烷基三甲基氯化铵对稻瘟病菌的生物活性及作用机理

十八烷基三甲基氯化铵对水稻稻瘟病菌菌丝生长和孢子萌发有很好的抑制效果,对水稻稻瘟病兼有预防和治疗作用。田间药效试验表明,12%十八烷基三甲基氯化铵的商品制剂对水稻的叶瘟和穗颈瘟田间防治效果好,且对水稻安全。研究表明,十八烷基三甲基氯化铵能使水稻幼苗体内的苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性迅速提高。

STAC改性有机膨润土去除水体中U(Ⅵ)试验

为探究膨润土对含铀废水的吸附性能,对膨润土进行钠化预改性,然后用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)对钠化膨润土进行有机改性,探究模拟含铀废水pH、固液比、反应时间、反应温度、初始浓度对STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的影响,并探究了膨润土吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,当pH=7.04、固液比4.0 g/L、反应时间480 min、反应温度318.15 K、含铀废水初始浓度<10 mg/L时,该吸附材料处理含铀模拟废水的效果最佳,最高吸附率达到99.52%。准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型更适于阐明STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的过程,反应主要是化学吸附和单层吸附。Langmuir拟合吸附容量最高为198.73 mg/g。