荧光示踪型缓蚀阻垢剂的合成及其性能评价

摘要

本文合成了一系列水溶性荧光示踪型季铵盐单体:N，N-((9，10-二氢苯并吡喃并[8,7-e][1，3]恶嗪-2(8H)-酮-9，10-基）二甲基)-N，N-甲基异丙烯基-1-溴化铵(DMMZAB)，N，N-((9，10-二氢苯并吡喃并[8,7-e][1，3]恶嗪-2(8H)-酮-9，10-基）二甲基）-N，N-乙基异丙烯基-1-溴化铵(DMEZAB)，N-((7-羟基-2-氧杂-2H-苯并吡喃-8-基)甲基)-N，N-二甲基异丙烯基-1-溴化铵。产物用红外、核磁和紫外进行了结构谱图鉴定，并进行了最佳合成条件优化探索。
　　上述荧光单体分别与天冬氨酸共聚得到DMMZAB-PASP,DMEZAB-PASP和MDMZAB-PASP，并进行了聚合适宜反应条件优化探索。产物用红外进行结构谱图鉴定，用粘度法测定法测定其粘均分子量，并用静态阻垢法对其阻垢性能作出评价。
　　利用失重法和电化学法（阻抗谱图和极化曲线）对季铵盐单体和聚合物缓蚀剂在盐酸介质环境中对碳钢的缓蚀性能进行了探究。结果表明此类季铵盐单体和缓蚀剂在1mol/L盐酸溶液中是一种很有效的缓蚀剂，聚合物缓蚀剂缓蚀效率在添加浓度仅为800mg/L时就可达到90％以上。该类季铵盐和聚合物缓蚀剂在碳钢表面的吸附遵循朗缪尔等温吸附线曲线。表面活化能(Ea）表明该类季铵盐缓蚀剂属于化学吸附而同时聚合物缓蚀剂则是化学和物理吸附皆有。标准活化能（△G0ads。）数值表明该类季铵盐和聚合物缓蚀过程中的吸附均是自发过程。该类季铵盐和聚合物由极化曲线结果证明均是混合型缓蚀剂，而由阻抗谱图证明是吸附型缓蚀剂，且吸附膜较厚。因此可预见该类聚合物是一种前景广阔的缓蚀剂。
　　最后，对聚合物缓蚀剂荧光示踪应用进行了一定的论证。该结果表明，此类缓蚀剂拥有良好的荧光性能。本文进行了该类缓蚀剂荧光强度与不同浓度的关系研究，线性关系显示良好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 缓蚀阻垢剂分类

1．1．1 缓蚀剂常用分类

1．1．2 季铵盐类缓蚀剂

1．1．3 聚合物类缓蚀阻垢剂

1．2 缓蚀阻垢机理

1．2．1 缓蚀功能基团机理

1．2．2 阻垢剂功能基团的作用机理

1．3 荧光示踪水处理剂技术

1．3．1 荧光机理

1．3．2 荧光标记水处理剂的应用

1．4 国内外荧光示踪水处理剂的研究展望

1．5 本课题的研究内容

2 荧光示踪型季铵盐的合成与性能评价

2．1 概述

2．2 主要原料和仪器

2．2．1 主要原料

2．2．2 主要仪器

2．3 合成路线

2．4 8取代胺甲基香豆素衍生物合成

2．4．1 合成步骤

2．4．2 合成机理推测

2．4．3 产物表征

2．4．4 晶体解析

2．4．5 合成最优条件确定

2．5 季铵盐单体合成

2．5．1 合成步骤

2．5．2 合成机理

2．5．3 产物表征

2．5．4 合成最优条件确定

2．6 季铵盐单体性能研究

2．6．1 缓蚀性能研究

2．6．2 荧光性能分析

2．6．3 结果和讨论

3 荧光示踪型聚合物的合成与性能评价

3．1 概述

3．2 主要原料和仪器

3．2．1 主要原料

3．2．2 主要仪器

3．3 制备方法

3．3．1 合成路线

3．3．2 合成步骤

3．3．3 聚合物表征

3．4 聚合物的性能研究

3．4．1 分子量的计算方法

3．4．2 阻垢率测试方法(碳酸钙沉积法)

3．4．3 缓蚀性能分析

3．4．4 荧光性能分析

3．4．5 结果与讨论

4 结论与展望

致谢

参考文献

附录