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基本信息

項目名稱：
聚天門冬氨酸綠色阻垢劑的合成研究
小類：
能源化工
簡介：
聚天門冬氨酸為天然綠色無毒多功能的新型阻垢劑，其反應(yīng)物易得且反應(yīng)完全。反應(yīng)過程中不需要催化劑，反應(yīng)時間短，反應(yīng)條件易于控制，可快速生成中間體水解成最終產(chǎn)物。聚天門冬氨酸耐高溫，熱穩(wěn)定性好，阻垢效率優(yōu)于聚馬來酸酐，具有很好的市場應(yīng)用價值。
詳細(xì)介紹：
聚天門冬氨酸（PASP）是一種可降解的生物高分子材料，其用途很廣，被人們譽為“綠色”產(chǎn)品，熱穩(wěn)定性好、無毒、不破壞生態(tài)環(huán)境，用于冷卻水、鍋爐用水的處理非常理想，是開發(fā)的熱點和方向。目前國內(nèi)對它的合成方法一直在做研究，但是效果不明顯。本研究用順丁烯二酸酐和碳酸銨為原料生成中間體（PSI）并水解得聚天門冬氨酸，是一種合成新型阻垢劑的方法。探索聚天門冬氨酸的合成及其阻垢性能。 合成原理為：碳酸銨可以與順丁烯二酸酐發(fā)生加成反應(yīng)進(jìn)行固氮，再升高溫度發(fā)生聚合反應(yīng)生成具有很多重復(fù)單元的中間體PSI，PSI堿性水解可得到PASP的鹽溶液，調(diào)節(jié)pH可得到PASP。合成方法為：在250mL的燒杯中加入一定量研磨后的順丁烯二酸酐與碳酸銨的混合物，通過改變反應(yīng)溫度，得到中間產(chǎn)物PSI。PSI研磨后于 250mL燒杯中堿性水解得聚天門冬氨酸鹽，調(diào)節(jié)pH的可得終產(chǎn)物。 PASP高阻垢率條件： n(順丁烯二酸酐)：n(碳酸銨)=1:1.2，在65℃時反應(yīng)1.5h，升溫至178℃反應(yīng)1h，生成中間體PSI， 75℃下以濃度為2.0mol/L的NaOH溶液水解生成聚天門冬氨鈉鹽，調(diào)節(jié)pH得到阻垢劑聚天門冬氨酸。在循環(huán)冷卻水水質(zhì)及水處理劑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用下，垢劑加量為2.0mg/L時，阻垢率達(dá)到98.80%。 得出結(jié)論：以順丁烯二酸酐和碳酸銨為原料合成綠色高效阻垢劑聚天門冬氨酸。所得PASP水處理藥劑具有如下優(yōu)點：（1）為天然綠色無毒多功能的新型阻垢劑。（2）反應(yīng)物易得且反應(yīng)完全。（3）不需要催化劑，反應(yīng)條件易于控制，反應(yīng)時間短，可快速生成中間體水解成最終產(chǎn)物。（4）可耐高溫，熱穩(wěn)定性好，阻垢率優(yōu)于聚馬來酸酐，具有很好的市場應(yīng)用價值。

作品圖片

  • 聚天門冬氨酸綠色阻垢劑的合成研究
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作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

研究合成一種綠色、高效新型阻垢劑，從而能有效的處理工業(yè)廢水，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

以大量實驗為基礎(chǔ)，合成的聚天門冬氨酸綠色阻垢劑，在工業(yè)廢水處理方面非常高效，易降解，不污染環(huán)境，是開發(fā)的熱點和方向。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

原料易得，設(shè)備簡單，生產(chǎn)方便，阻垢效果好，環(huán)保，可大量應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理。

學(xué)術(shù)論文摘要

以順丁烯二酸酐和碳酸銨為原料合成聚天門冬氨酸綠色阻垢劑。采用低溫固氮聚合生成中間體聚琥珀亞氨酸（PSI），PSI堿性水解生成聚天門冬氨酸（PASP）阻垢劑。研究了反應(yīng)物配比，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，阻垢劑的加量對產(chǎn)率和阻垢效果的影響。最佳合成工藝是：n(順丁烯二酸酐)：n(碳酸銨)=1:1.2，在65℃時反應(yīng)1.5h，升溫至178℃反應(yīng)1h，生成中間體PSI， 75℃下以濃度為2.0mol/L的NaOH溶液水解生成聚天門冬氨鈉鹽，用鹽酸調(diào)節(jié)pH生成阻垢劑聚天門冬氨酸。阻垢劑加量為2.0mg/L時，阻垢率達(dá)到98.80%。以廉價原料合成綠色高效阻垢劑聚天門冬氨酸具有加量小，效率高的優(yōu)點，具有很好市場前景。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

當(dāng)前學(xué)者普遍認(rèn)同聚天門冬氨酸在阻垢方面具有很好的效果，但是其合成方法，一直都在探索中。
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