表面活性剂最新设计研究进展
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表面活性剂最新研究进展
人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。
一、高分子表面活性剂
高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。
高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。
开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
活性剂的研究趋势。
二、元素表面活性剂
含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性剂称为元素表面活性剂。由于氟、硅、磷和硼等元素的引入而赋予表面活性剂更独特、优异的性能。其中含氟表面活性剂与普通表面活性剂相比，无毒或毒性非常小，它们具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水憎油等优良而独特的性能。含硅表面活性剂是随着有机硅新型材料发展起来的一种新型表面活性剂，不仅具有耐高温、耐气侯老化、无毒、无腐蚀及较高生理惰性等特点，还具有优良的降低表面张力的性能, 是仅次于含氟表面活性剂的特殊表面活性剂品种。有机硼表面活性剂是一种半极性的化合物，是由具有邻羟基的多元醇、低碳醇的硼酸三酯和某些脂肪酸所合成的。通常为非离子型, 碱性介质中重排为阴离子型。含硼表面活性剂高温下极稳定，可以水解，具有优良的表面活性、抗静电性及抗菌性，毒性较低，其用途还在进一步研究当中。
三、吉米奇（Gemini）表面活性剂
随着全球范围环保意识的加强，对日常生活和工业领域中使用的表面活性剂提出了许多新要求。近年来，人们一直致力于探索并合成具有高表面活性的新型表面活性剂。1971年，Bunton等率先合成了一族阳离子型Gemini表面活性剂，不过未引起重视。1991年，Menger等合成了刚性基连接的双离子头基双碳氢链表面活性剂，并命名为GeminiS (天文学用语，意为双子星座，形象地表述了此类表面活性剂的结构特征)，即吉米奇（Gemini）表面活性剂。
吉米奇（Gemini）表面活性剂具有以下特性。(1)更易吸附在气/液表面，从而有效地降低了水溶液表面张力。(2)更易聚集生成胶团。(3)降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向，降低水溶液表面张力的效率是相当突出的。(4)具有很低krafft点。(5)对水溶液表面张力的降低能力和降低效率而言，和普通表面活性剂尤其是和非离子表面活性剂的复配能产生更大的协同效应。(6)具有良好的钙皂分散性质。(7)在很多场合，是优良的润湿剂。
20世纪90年代以来，吉米奇（Gemini）表面活性剂由于性能优良，具有广泛的商业应用前景，因此在世界范围内引起了极大关注，已成为胶体与界面化学领域的研究热点，Rosen认为吉米奇（Gemini）表面活性剂最有可能成为2l世纪的新型表面活性剂。目前，国外已经合成出一系列阴离子、阳离子、非离子及两性型等吉米奇（Gemini）表面活性剂品种，它们性能有所不同。其中阳离子表面活性剂中最重要的是含氮的表面活性剂，目前对阳离子型吉米奇（Gemini）表面活性剂研究较多的也是含氮原子的，而且主要是季铵盐型表面活性剂，由于它们具有生物降解好、毒性低、性能卓越的特点，越来越受到研究者的关注。
目前，世界各国已对吉米奇（Gemini）表面活性剂做了大量的研究工作, 并合成了许多新型Gemini表面活性剂，除常见的吉米奇表面活性剂如：乙（丙）撑基双（十二烷基二甲基氯化铵）等，开发出不对称型吉米奇阳离子表面活性剂；糖苷基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂；含聚醚基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂；反应型可聚合吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂；含酯基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂；含酰胺基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂；无卤素吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂等。
四、阴阳离子表面活性剂
阴阳离子表面活性剂(catanionic surfactant)是一类新型的、极具特色的表面活性剂，在表面活性剂家族中比较年轻的一种，在国际上，这个名称出现在八十年代后期，自1989年美国科学家观察到阴/阳离子表面活性剂自发囊泡形成以来，不同领域科学家进行了系统深入的研究。
阴阳离子表面活性剂它是由具有表面活性的阳离子和阴离子通过离子间相互作用结合而成，与经典表面活性剂相比具有十分显著的功效。表面活性剂最基本的功能指标即为其在水溶液中的疏水效应而富集于表面的降低表面张力的能力与效率。由于阴阳离子表面活性剂不同于其它表面活性剂的特殊结构特点，当其在表界面聚集时，不仅没有通常离子型表面活性剂之间因具有同种电荷而产生的电性斥
力，相反因阴阳离子表面活性剂之间强烈的电性吸引而使得表面活性剂分子的排列异常紧密，从而使得此类表面活性剂不仅常常同时具有离子型和非离子型表面活性剂的某些特性，而且往往比它们的性能更为优越：特别要指出的是，此类表面活性剂使用效率远远高于其他类型的表面活性剂，它可以在低得多的浓度下发挥作用。一般离子型表面活性剂如十二烷基硫酸钠（SDS）仅能将水的表面张力由70mN/m 降至40mN/m左右，而阴阳离子表面活性剂基本可将水的表面张力由70mN/m降至20mN/m左右，而与造价极其昂贵的氟表面活性剂（有的造价高达每克几十美金）的能力相近（常见的氟表面活性剂水溶液中表面张力最低值约在15 ~18mN/m左右）。其发挥最大效力的浓度―临界胶团浓度（cmc）与一般离子型表面活性剂相比要小二至三个数量级（一般离子型表面活性剂通常cmc在10-2mol/L左右, 而阴阳离子表面活性剂可达10-4mol/L ~10-5mol/L）。
目前关于阴阳离子表面活性剂的研究较为深入的有美国的纽约市立大学（City Univerciry of NewYork）的MJ.Rosen科研小组，美国的Delware大学的E.W.Kaler 科研小组以及德国Bayreuth大学的H.Hoffman研究小组；国内有北京大学黄建滨教授科研组，中国科学院兰州化学物理研究所“百人计划”获得者、山东大学兼职教授郝京诚博士和刘维民研究员合作领导的研究小组等。另外河南省道纯化工技术有限公司研发出的含有聚氧乙烯链的乙氧基化吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂系列、阳离子烷基糖苷系列以及松香基吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂系列由于分子中引入了聚氧乙烯基或者含有多羟基从而有利于降低分子的电荷密度，减弱离子头基间的强静电相互作用。同时，由于其兼有弱的亲水和弱的亲油性，它不仅使表面活性剂的极性增大，同时也增长了疏水基的长度。聚氧乙烯链或糖基的亲水性和位阻效应减弱了阴-阳离子表面活性剂之间的相互作用，从而对沉淀或凝聚作用有明显的抑制作用。这些表面活性剂都可以实现和阴离子表面活性剂的等比例混合而不会产生沉淀，因此是很好的合成阴阳离子表面活性剂的原料。
五、绿色表面活性剂和温和型表面活性剂
随着人们生活水平的提高和人类文明的进步，人们对环境的保护和自身的健康越来越加以重视，尤其在日化用品的消费方面，人们愈来愈趋向于使用那些既不污染环境，又不刺激人体和对人体无副作用的天然的绿色化妆品、清洗剂及洗涤剂，这就对表面活性剂的温和性要求越来越高，由此产生了绿色表面活性剂（green surfactant）和温和性表面活性剂（mild surfactant）。
烷基糖苷(APG)是上世纪90年代以来国际上致力开发的一种绿色、温和、无毒的新型非离子表面活性剂。APG性能优异，表面张力低，去污力强，泡沫丰富、细腻且稳定，对人体皮肤无刺激，能完全生物降解，生产过程亦对环境无污染，兼有非离子与阴离子表面活性剂的许多特性。它与大多数的表面活性剂复配，可增强其它表面活性剂的效能，特别是在生态安全方面有其他表面活性剂没有的优点，故称之为“绿色表面活性剂”。但是部分长链烷基多苷亲水性差，在水中溶解度小，泡沫力受水的硬度影响较大，限制了烷基多苷的使用，对烷基多苷进行改性，引进功能性基团，从而得到各种性能独特或更优良的衍生物，已成为国内外研究的重点。
阳离子烷基多糖苷结构上不仅具有非离子型的葡萄糖亲水基，而且具有阳离子型的季铵盐亲水基。它具有非离子表面活性剂的温和性、低毒性、低刺激性；兼有阳离子表面活性剂的杀菌性、抗静电性和抗硬水性；还有一般阳离子表面活性剂所不具备的能和阴离子表面活性剂复配的协同增效作用，是一种绿色多功能性表面活性剂，代表了新一代表面活性剂的发展方向。
六、Bola型表面活性剂
Bola型表面活性剂是以一个疏水链连接两个亲水基团构成的两亲化合物。作为一类新型的、具有特殊性能的表面活性剂，近十多年来引起了科研人员的广泛关注。由于Bola型分子的特殊结构，它在溶液表面是以U形构象存在的，即两个亲水基伸入水相，弯曲的疏水链伸向气相。故在气／液界面形成的单分子膜表现出一些独特的物化性能，因此在自组装、制备超薄分子薄膜、催化和生物矿化、药物缓释、生物膜破解、纳米材料的合成等方面具有广阔的应用价值。
按照Bola型表面活性剂链结构的不同可分为以下三种类型：单链型、双链型和半环型。
按照亲水基对称性的不同，可将Bola型表面活性剂分为对称和非对称两种。按照亲水基带电荷性质的不同，又可将Bola型表面活性剂分为离子和非离子两大类。其中离子表面活性剂又可分为阴离子、阳离子和两性表面活性剂；非离子表面活性剂按照亲水基不同可分为糖单元为亲水基、聚氧乙烯为亲水基的非离子表面活性剂等。
按照疏水基的不同，可将Bola型表面活性剂分为以支链或直链饱和烷烃为疏水基，以碳氟基团为疏水基，以不饱和的、带分支的或带有芳香环的基团为疏水基的表面活性剂。
七、螯合型表面活性剂
螯合型表面活性剂一词最早见于1969年，由日本鹿儿岛(kagoshima)大学TOSHIO TAKESHITA等提出，其英文名称为chelate surfactant。当时是为了合成含金属的表面活性剂(metal-containing surfactant)，并认为因该类物质分子内中心金属离子未完全配位，使其像某些过渡金属离子水合物那样在水溶液和有机溶剂中具有特殊的吸附性质，如易吸附于纤维、聚乙烯醇等高分子物质的表面。
直到1980年，该小组首次合成了EDTA单烷基酯，1982年合成了EDTA单烷基酰胺。虽然当时只着重研究了这两类表面活性剂与不同种类金属离子生成的金属螯合物的表面活性、乳化能力与分散能力，但EDTA单烷基酯钠盐和EDTA单烷基酰胺钠盐的出现，为螯合型表面活性剂制备工艺的改进和应用研究奠定了基础，同时螯合型表面活性剂金属螯合物的某些特殊性质也将在许多特殊场合得以应用。
1992年出现了一类由邻苯二甲酸酐、柠檬酸和聚乙二醇制备而成的螯合型表面活性剂，其英文名称为self-sequestering surfactant，用于纺织加工过程。
1996年，美国Hampshire化学公司研制成功了N-酰基ED3A(乙二胺三乙酸)螯合型表面活性剂的系列工业化产品，并对其物化性能、应用性能和使用安全性进行了详细的评价。
从分子结构上看，柠檬酸高级脂肪醇单酯也是一类螯合型表面活性剂，由于高纯度柠檬酸单酯的制备工艺复杂，一直制约该类表面活性剂的发展与应用。但柠檬酸与多种醇反应制得的三酯、混合酯作为无毒、无污染、无刺激且生物降解性好的“绿色化工产品”，已广泛应用于食品、纺织、塑料、制革、洗涤剂、化妆品和烟草等行业。
近年来，国内外对柠檬酸高级脂肪醇单酯表面活性剂的高纯度合成工艺研究比较活跃。国内对螯合型表面活性剂研究较为深入的有南京理工大学的吕春绪和叶志文研究小组，以及郑州轻工业学院的王军和杨许召研究小组。其中南京理工大学已研制成功N-酰基ED3A(乙二胺三乙酸)螯合型表面活性剂，其工艺比美国Hampshire 化学公司更为简单合理。
八、手性表面活性剂
手性表面活性剂(chiral surfactants) 是一类含有手性中心的手性分子, 它具有一般表面活性剂的特性。由于手性分子的一些特性使其能够很好的应用于手性不对称合成和手性分离, 尤其是对手性药物的分离。近年来, 利用手性表面活性剂作为模板合成手性介孔无机材料也是研究的热点。
目前，研究较多的手性表面活性剂主要有氨基酸衍生的手性表面活性剂、糖头长烷基链手性表面活性剂、松香基手性表面活性剂、酒石酸衍生的手性表面活性剂、麻黄素基手性表面活性剂等。松香属于典型的两亲分子, 且分子中有多个手性碳原子, 其分子结构又易于改造, 是廉价的手性原材料。国外早在20世纪20年代就已经开始利用松香合成表面活性剂的研究工作, 6年代合成了松香酸酯磺酸盐、松香胺聚氧乙烯醚等表面活性剂。70年代以来, 研究工作进一步深入, 美国、德国、日本以及前苏联等国家在这方面进行了卓有成效的研究, 出现了许多有价值的研究
论文和实用专利。进入90年代以后，我国在这方面做了大量的研究工作, 合成了许多新型的表面活性剂，河南省道纯化工技术有限公司即在该时期成功合成出松香基单、双、三季铵盐阳离子表面活性剂。
九、开关型表面活性剂
表面活性剂有两个重要的性质, 一是在各种界面上的定向吸附, 另一个是在溶液内部能形成胶团。前一种性质是许多表面活性剂用作乳化剂、起泡剂、润湿剂的理论依据, 后一种性质是表面活性剂常作增溶的理论依据。特别是当表面活性剂用作增溶时, 疏水性有机污染物很容易在表面活性剂溶液中溶解, 然而将两者分离时却变得非常困难, 这使得表面活性剂不能重复利用, 在实际的应用中需要使用大量的表面活性剂, 造成环境修复和工业应用成本过高, 在实际应用过程中受到很大的限制。Jawitz等的研究表明, 循环利用表面活性剂可以节约70% 的成本。
开关型表面活性剂能很好的解决这一问题。开关表面活性剂在激发态形式和非激发态形式之间能经历完全的可逆变换, 开关微乳液系统的稳定性可以被特定的表面活性剂破坏。然而, 开关的性质也可能限制了开关表面活性剂的应用, 这就需要对开关表面活性剂的可逆变换机理进行详细的研究和分类。开关控制主要是通过CO2/空气、电化学作用、光化学作用、温度、酸碱等手段来实现的。由于该特点, 调节开关表面活性剂的开与关，使得表面活性剂的再生变得容易，从而使得降低表面活性剂在环境修复和工业生产中的应用成本变得可能。
Liu等发现了一类新型可开关表面活性剂N-烷基-N, N-二甲基乙脒(实际上是N-烷基-N, N-二甲基乙脒的系列化合物)，特点是水溶解性可开关。其本身不溶于水，通入CO2后，形成可溶于水的碳酸盐，而且具有常规表面活性剂的增溶、降低表面张力等特性；通入空气(也可以是惰性气体)后，则转变为不溶于水的沉淀，可以从水溶液中沉淀出来。因此, 空气/CO2可以作为操控表面活性剂溶解与否的“触发器”，根据实际需要控制表面活性剂在水中处于溶解态或结晶态。Benedict等合成了Fe(CH2)11N+(CH3)3Br二茂铁衍生物，并就它的可逆变换机理进行了详细研究。
Cristina等对表面活性剂十二烷基苯磺酸钠进行了卓有成效的探索, 发现温度可以诱使表面活性剂发生可逆变换。该表面活性剂溶液在低温条件下是不稳定的微乳体系，表面活性剂容易析出，微乳体系被破坏；在温度较高时，表面活性剂溶液处在稳定的状态，而且是以胶束的形式存在。低温和高温可以作为控制微乳体系的开关。Insun等通过在360 nm和420 nm波长对表面活性剂溶液界面压力变化的分析研究了偶氮苯类表面活性剂溶液的光化学反应行为。结果发现，当波长在360~420nm 间歇变化时，偶氮苯分子经历了由反式到顺式、顺式到反式光学同分异构之间的转变，而且溶液的界面压力也呈现出可逆变化的趋势。通过紫外可见光谱分析，偶氮苯表面活性剂在顺式条件下具有良好的增溶吸收效果。偶氮苯衍生物在结构和物理化学性质方面的可逆变化，成为可选择性记忆和开关控制的研究方向的研究。
因此，这类符合“绿色化学”和“可持续发展”理念的开关型表面活性剂将会成为表面活性剂发展研究的一个重要方向。
十、反应型表面活性剂
反应型表面活性剂带有反应基团, 它能与所吸附的基体发生化学反应, 从而永久地键合到基体表面，对基体起表面活性作用，同时也成了基体的一部分，它可以解决许多传统表面活性剂所不能解决的问题。
反应型表面活性剂至少应包括两个特征：它是表面活性剂；它能参与化学反应, 而且反应之后也不丧失其表面活性。反应型表面活性剂除了包括亲水基和亲油基之外还应包括反应基团, 反应基团的类型和反应活性对于反应型表面活性剂有特别重要的意义。根据反应基团类型及应用范围的不同, 反应型表面活性剂可分为可聚合乳化剂、表面活性引发剂、表面活性链转移剂、表面活性交联剂、表面活性修饰剂。
反应型表面活性剂按照结构不同可分为：烯丙(氧)基型、(甲基)丙烯酸酯型、丙烯酰胺型、苯乙烯型、马来酸类可聚合乳化剂等。河南省道纯化工技术有限公司开发出的壬基酚聚氧乙烯醚顺丁烯二酸乙基三甲基氯化铵、月桂醇聚氧乙烯醚顺丁
烯二酸三甲基氯化铵、十八烷醇聚氧乙烯醚顺丁烯二酸三甲基氯化铵、顺丁烯二酸二乙酯撑基双十二烷基二甲基氯化铵等即属于马来酸类可聚合乳化剂。
含钼催化剂研究进展
含钼催化剂研究新进展 摘要含钼催化剂广泛用于多种化工生产过程，在含钼精细化学品的研究与开 发中占有重要地位。简要介绍了我国近年来一些含钼催化剂的研究进展和有关文献1前言 催化是现代十分重要的化工技术，据统计，发达国家近三分之一的国民经济总 产值来自催化技术。含钼催化剂在催化领域占有重要地位，广泛用于石油加工和化 工生产，如合成气制造、基本有机合成和精细化工产品等的的生产。因此，长期以 来国内外对含钼催化剂的创新和改进不断进行。这也引起我国钼业界的广泛关注， 逐渐成为我国钼深加工领域的一个新的发展方向。现仅就我国近年来含钼催化剂的 一些新进展作简要介绍。 2烷烃的化学加工催化剂 2.1烷烃芳构化催化剂 四烷无氧脱氢芳构化，为甲烷活化和转化的一个新的研究热点。王林胜等在1 993年首次报道一种以HZSM－5分子筛为载体的含钼催化剂使甲烷于无氧条件下高选择性地转化为苯。该催化剂是甲烷芳构化反应的典型催化剂。此后，对这种催化剂 的研究活跃。舒玉瑛等用机械混合、机械混合后焙烧、机械混合后微波处理等方法 制备这种催化剂，并考察了其对甲烷芳构化反应的催化性能。结果表明：机械混合 法、固相反应法和微波处理法制备的Mo/HZSM-5催化剂，比一般浸渍法能明显提高 芳烃的选择性和减少积碳生成；在不同制法的Mo/HZSM-5催化剂上，Mo物种落位不同，机械混合法、固相反应法和微波处理法能使Mo物种较多地落位于分子筛外表面 ，这对甲烷芳构化反应有利，并明显减少积碳的生成。 王军威等用浸渍法、机械混合法和水热法制备了Mo/HZSM-5催化剂，并考察了 钼含量和反应时间对丙烷芳构化反应的影响，深入研究了Mo物种对HZSM-5分子筛结构和酸性的作用。 最近，田丙伦等报道了对Mo/MCM-22催化剂用于甲烷无氧芳构化的研究结果。MCM－22为晶粒呈片状、含两种孔道结构的高硅沸石分子筛。同Mo/HZSM-5催化剂相比，Mo/MCM-22催化剂稳定性更好，苯产物的选择性较高 。用浸渍法制备的Mo担载量为6%的Mo/MCM-22催化剂性能最佳。此外，还研究了添加钴对Mo/MCM-22催化反应性能和催化剂积碳性质的影响。 2.2烷烃选择氧化催化剂 甲基丙烯酸（MAA）是重要的有机化工原料，当前主要用烯烃为原料生产。然而，饱和烃较烯烃来源广泛，更经济易得，故近年来由异丁烷氧化制MAA已成研究 与开发的新方向。采用一般热表面催化法由异丁烷选择氧化制取MAA主要存在的问 题是MAA选择性低，浓度反应产物（COx）高达40%。激光促进表面反应法是很有应用前景的光催化合成新技术。最近，陶跃武等分别采用在铋钼复合氧化物、钒钼复 合氧化物表面上激光促进异丁烷选择氧化制MAA，取得选择性达到90%和无COx产生的良好结果。
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造纸助剂的最新研究进展 摘要本文把造纸助剂分为制浆助剂、抄纸助剂、涂布助剂和纸张二次加工用化学品4大类.概述了造纸助剂在造纸业中的研究进展、发展动态及应用概况。随着现代造纸工业的发展，化学助剂愈来愈得到广泛的应用。各种性能优良的助剂能否在造纸上有效地使用成为衡量一个国家造纸工业发展水平的重要依据。造纸助剂多为精细化学品，用量少、效果好.其主要作用是：改进纸的质量、赋予纸张特殊的性能，提高生产效率，降低生产成本，同时可有效地减轻环境污染。我国造纸助剂的开发与生产已有了较快的发展，各种新型的造纸助剂已经投入生产，并在纸厂得到了广泛的应用。同时也存在了很多问题，并讨论今后的发展趋势。 关键词蒸煮助剂，绿氧，脱墨剂，漂白剂，抄纸助剂，含氟表面活性剂，消泡剂，涂布助剂 引言造纸工业是以纤维为原料的化学加工工业，在制浆、漂白、打浆、抄纸及成纸后加工工艺全过程的各个阶段，均离不开各种化学品的应用.在制浆造纸过程中，除了采用常规化学品外，还要采用各种化学助剂以提高生产效率（如添加助滤剂以强化湿纸页的脱水，从而提高纸机车速，提高产量）、减少原材料消耗（如在蒸煮过程中添加助剂以提高纸浆得率，从而减少木材原料消耗）、改善成品和半成品质量（如添加干增强剂以提高纸页的干强度）、控制和缓和生产过程中可能发生的障碍（如添加树脂控制剂以避免树脂障碍）、使产品具有某些特殊性质和功能（如添加耐水剂使纸张具有抗水性、添加阻燃剂使纸张具有不燃或难燃的性能），而且具有大幅度减少对环境污染的优点，给造纸工业带来良好的敬意效益。 目前，全世界的造纸化学品工业稳步发展。全球每年纸浆和造纸化学品的销售额约为85亿美元，主要分为两大类：功能添加剂和工艺助剂。其中功能添加剂销售额占72%，工艺助剂销售额占20%，纸浆化学品和漂白剂各占4%。在年销售额为61亿美元的功能添加剂中，颜料黏结剂占41%，胶料占15%，燃料、颜料和荧光增白剂占14%，干、湿增强剂各占9%；在年销售额为17亿美元的工艺
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氮化物作为催化剂的研究进展 内容摘要：近年来,被誉为“准铂催化剂”的过渡金属氮化物因其优良的催化活性已受到世界各国学者的广泛关注。大量的研究表明,过渡金属氮化物在氨的合成与分解、加氢精制等许多涉氢反应中都表现出良好的催化活性。过渡金属氮化物的制备方法有高温法和程序升温氮化法, 程序升温氮化法的显著优点是可以制备出高比表面积的金属氮化物。研究人员不仅对金属氮化物催化剂的制备方法进行了大量的研究,并且发现负载型金属氮化物具有负载量低、比表面积大等优点。因此, 金属氮化物的负载化研究正成为目前的研究热点。 关键词：过渡金属、氮化物、催化剂、结构、性能、工业 Nitride as a catalyst research progress Grade: grade 09 Applied Chemistry Specialty Name: Hong Huaiyong number: 122572009003 Abstract：In recent years, known as the" Platinum" transition metal nitride because of its excellent catalytic activity has been subjected to extensive concern of scholars all over the world. A large number of studies show that, transition metal nitride in ammonia synthesis and decomposition, hydrogenation and so many wading hydrogen reaction showed good catalytic activity. Preparation of transition metal nitride has high temperature method and temperature-programmed nitridation, temperature-programmed nitridation method has the advantages of preparation of high specific surface area of the metal nitride. The researchers not only on the metal nitride catalyst preparation method was studied, and found that the load type metal nitride having load low, large specific surface area and other advantages. Therefore, a metal nitride load research is becoming the research hotspot at present. Key word：Transition metal, nitride, catalyst, structure, performance, industry 引言 过渡金属氮化物是元素N插入到过渡金属晶格中所生成的一类金属间充型化合物，它兼具有共价化合物、离子晶体和过渡金属三种物质的性质，从而表现出优良的物理和化学性能。它作为一类具有很高硬度、良好热稳定性和抗腐蚀特性的新型功能材料，已经在各种耐高温、耐磨擦和耐化学腐蚀分机械领域得到应用。而且它在氨合成与分解、加氢脱硫／脱氮(HDS／HDN)、F-T合成等许多涉氢反应都具有优良的催化活性，不逊色于Pt和Rh等贵金属催化剂的性能，被誉为“准铂催化荆”。过渡金属氮化物作为一种有应用前景的新型加氢精制催化剂已引起人们的广泛关注，成为国际催化荆新材料领域的研究热点。本章概述了这一催化新材料的最新研究进展。 1．过渡金属氮化物的结构和电子特征 过渡金属氮化物是一种间充化合物，是由于氮原子填隙似的融进过渡金属的晶格中形成的，它们倾向于形成组成可在一定范围内变动的非计量间隙化合物。其固态化学特征类似于纯金属，具有简单的晶体结构特征。其中的金属原子形成
生物表面活性剂研究进展
生物表面活性剂研究进展 杨齐峰 （黄石理工学院，湖北，435000） 【摘要】：生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物，它无毒，可以生物降解，对环境影响很小，具有高效的表面活性，因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法，综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展，主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用，探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。 【关键词】：生物表面活性剂；微生物；应用；发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng （Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003）abstract：Biological surfactant is secreted by microbial natural products，it is avirulent,can biodegradation，a little influence and efficient surface activity，and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods，this paper reviews biosurfactant in petroleum，washing，pharmaceutical，food and other industrial areas of application and research progress，mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application，discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words：biosurfactant；Microbial；application；development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质，化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的，在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染，对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世
造纸湿强剂的制备及进展
造纸湿强剂的制备及进展 杨开吉 苏文强 东北林业大学 生物质材料科学与技术教育部重点实验室 哈尔滨 （150040） 摘 要：湿强剂在造纸业中得到广泛的应用，其重要性被越来越多的人们所关注。本文对各种湿强剂的作用机理和研究现状进行了综述。 关键词：造纸；湿强剂; 制备; 进展 纸浆纤维素具有高度的亲水性。通常,不经任何处理的纸张被水湿透后纤维即失去其大部分强度。如果纸张中添加一些湿增强剂,使纸张在被水润湿后仍具有可以满足使用要求的机械强度就称之为湿强纸[1]。目前湿强纸广泛用于人们的日常生活及生产中,如照相原纸,医疗纸床单,钞票用纸,农用育苗纸,液体包装纸盒,户外广告用纸等[2]。湿强剂按作用机理可分为：自交联型湿强剂、纤维静电结合型湿强剂、纤维共价键合型湿强剂和外交联型湿强剂。 1．自交联型湿强剂 在没有加入其他辅助剂就可以和纤维交联成网络而起到增湿强作用的称为自交联型湿强剂。 1.1脲醛树脂（UF）类湿强剂 脲醛树脂（Urea －Formaldehyde Resin ，简称UF）在造纸工业上的应用始于20世纪30年代，是由尿素与甲醛反应制得的，是一种非常重要的酸性固化湿强树脂。作为一种湿强剂，UF 树脂通常用于照相原纸、地图纸和招贴纸等纸品的生产中。其制备反应式如下： NH 2 C=O 2 H N CHOH C=O H N CHOH 22 由上面的反应式可以看出，脲醛树脂的制备要经过两个阶段，称之为A阶段和B阶段，在A阶段中，尿素和甲醛生成单体，而在B阶段中，单体进一步聚合并生成分子量为数千的UF 树脂。UF树脂易溶于水，呈三维立体分子结构[3]。 - 1 -
UF 为非离子型树脂，故不能被带有负电荷的纸浆纤维较好地吸附，用作湿强剂时，不能在浆内直接添加，而只能通过浸渍来提高纸品的湿强度，而且使用时明矾或强酸性的铵盐作催化剂以加速其固化。因此通常情况下，造纸工业中使用改性脲醛树脂作为湿强剂。脲醛改性树脂有阴离子改性脲醛树脂和阳离子改性脲醛树脂两大类。 1.1.1阴离子改性脲醛树脂 一般来说，阴离子改性脲醛树脂可分为两大类，一类是在反应的B阶段即单体聚合阶段的UF树脂中加入强极性改型剂（如亚硫酸氢钠），从而制得的阴离子型亚磺酸甲基化脲醛树脂，经亚硫酸氢钠改性的阴离子型亚磺酸甲基化脲醛树脂在水溶液中发生电离，从而使其带有负电荷。应该指出的是，当这种湿强剂与阳离子热固性树脂共用时，对于纸品湿强度的提高通常可起到协同作用[4]。 另一类是由改性剂、尿素、甲醛一同混合反应制得的阴离子脲醛树脂。通常可由磷酸二氢钠、硼砂等改性剂对脲醛树脂进行改性（与尿素、甲醛混合反应）而制得，这种阴离子树脂也可用于涂布和浆内添加，并起到增湿强作用。另外，这种改性树脂固化后还可制成改性UF 纤维。采用这种纤维与纸浆纤维一起进行湿法抄造（用量大于绝干浆的1%），通常可以制得具有较高抗水性和耐破强度的纸品。 1.1.2阳离子改性脲醛树脂 阳离子改性脲醛树脂通常采用多胺改性剂进行改性，这类多胺改性剂有乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等，所得改性产品在浓度较高的情况下仍有较好的稳定性。如下为用乙二胺进行改性的反应式： CO 2NH 2 NH 2NH 2(CH 2)2CO NH 2NHCH 2NH(CH)2 脲醛树脂由于游离甲醛的危害，近年来国外已开始禁用。，有人已经提出用乙二醛代替甲醛合成乙二醛/尿素树脂，这是一种较为理想的湿强剂，既能降低成本又能避免甲醛的危害。李晓宣等[5]研究了以乙二醛部分或全部替代甲醛合成尿醛树脂,发现湿强效果明显，很可能成为新一代的纸张湿强剂。 1.2三聚氰胺甲醛树脂（MF） 三聚氰胺甲醛树脂(Melamine Formaldehyde Resin )，其全名为三羟甲基三聚氰胺树脂。 - 2 -
聚丙烯催化剂研发进展及发展趋势
聚丙烯催化剂研发进展及发展趋势（一） 自20世纪50年代Ziegler-Natta(Z-N)催化剂问世以来，聚丙烯催化剂经过不断 改进得到了很大的发展，目前已经从需要脱灰、脱无规物的第一代催化剂发展到高活性、高立构规整性的高效第五代催化剂。催化剂的活性已由最初的几十倍提高到几百万倍，聚丙烯等规指数已达98%以上，生产工艺得到了简化。目前，催化剂仍是推动聚丙烯技术发展的主要动力，Z-N催化剂和单活性中心催化剂都将继续发展。Z-N催化剂将在高活性、高定向性的基础上向系列化、高性能化发展，不断开发性能更好的新产品；茂金属和非茂单活性中心催化剂(SSC)在聚丙烯领域的应用得到深入发展，其发展目标是进一步实现技术的工业化和启动需求量较大的通用产品市场。 1 Ziegler-Natta催化剂 目前，世界上PP生产所用的大多数催化剂仍是基于Ziegler-Natta(Z-N)催化体 系，即TiCl 3 沉积于高比表面和结合Lewis碱的MgCl 2 结晶载体上，助催化剂是 Al(C 2 H 5 ) 2 Cl等烷基铝类化合物，其特点是高活性（通常在50kgPP/g催化剂左右）、 高立构规整性、长寿命和产品结构的稳定性好。20世纪90年代以来，美国、西欧和日本等世界主要的PP生产商研究开发工作的重点主要集中于该类催化剂体系的改进上。 早在第一代Z-N催化剂出现后，人们就发现添加第三组分（多为给电子体，又称 为Lewis碱）对烯烃聚合行为和聚合物性能都会产生很大的影响。只有改变催化剂中的给电子体（分为内给电子体和外给电子体两类），才能最大可能地改变催化剂活性中心的性质，从而最大程度地改变催化剂的性能。因此，新型给电子体的开发一直是5开发的热点。 1.1内给电子体 目前，内给电子体主要有1，3-二酮、异氰酸酯、1，3-二醚、烷氧基酮、烷氧基 酯、丙二酸酯、琥珀酸酯、1，3-二醇酯、戊二酸酯、邻苯二甲酸高级酯、卡宾类化合物以及环烷二元酸酯等，其中使用最多的是1，3-二醚、琥珀酸酯和1，3-二醇酯类。 （1）以1,3-二醚类化合物为内给电子体的催化剂。1,3-二醚类化合物内给 电子体是由Basell公司开发的。以1,3-二醚类化合物为内给电子体的丙烯聚合 催化剂具有高活性、高氢调敏感性及窄相对分子质量分布等特点，并且在聚合过程中不加入外给电子体时仍可以得到高等规度的PP。在较高温度和较高压力下，用该类催化剂可使丙烯抗冲共聚物中的均聚PP基体具有较高的等规度，提高了结晶度。即使熔体流动指数很高时，PP的刚性也很好，非常适合用作洗衣机内桶专用料。目前，Basell公司已经开发了一系列基于二醚类内给电子体的催化剂，据称催化剂的活性超过100 kg/g(以每克催化剂生产的聚合物的质量计)，聚合物的等规指数大于99%。
金属催化剂的研究进展
金属催化剂的研究进展 1前言 催化技术作为现代化学工业的基础，正日益广泛和深入地渗透于石油炼制、化学、高分子材料、医药等工业以及环境保护产业中，起着举足轻重的作用。长期以来，工业上使用的传统催化剂往往存在着活性低、选择性差等缺点，同时常需要高温、高压等苛刻的反应条件，且能耗大，效率低，不少还对环境造成污染。为此人们在不断努力探索和研究新的高效的环境友好的绿色催化剂[1]。本文重点讲解金属催化剂的作用机理，以及金属催化剂在甲醇气相羰基化合成碳酸二甲酯的应用、茂金属催化剂的应用以及金属催化剂在乙烯环氧化合成环氧乙烷的应用。 2金属催化剂的作用机理 2.1 金属催化剂的吸附作用 众所周知，吸附是非均相催化过程中重要的环节，过渡金属能吸附O2、C2H4、C2H2、CO、H2、CO2、N2等气体，强化学吸附能力与过渡金属的特性有关，是因为过渡金属最外层电子层中都具有d空轨道或不成对d电子，容易与气体分子形成化学吸附键，吸附活化能较小，能吸附大部分气体，需主要的是d轨道半充满或者全充满，较稳定，不易与气体分子形成化学吸附键。由此可知，过渡金属的外层电子结构和d轨道对气体的化学吸附起决定作用，有空穴的d轨道的金属对气体有较强的化学吸附能力，而没有d轨道的金属对气体几乎没有化学吸附能力，由多相催化理论，不能与反应物气体分子形成化学吸附的金属不能作催化剂的活性组分。 催化反应中，金属催化剂先吸附一种或多种反应物分子，从而使后者能够在金属表面上发生化学反应，金属催化剂对某一种反应活性的高低与反应物吸附在催化剂表面后生成的中间物的相对稳定性有关，一般情况下，处于中等强度的化学吸附态的分子会有最大的催化活性，因为太弱的吸附使反应物分子的化学键不能松弛或断裂，不易参与反应；而太强的吸附则会生成稳定的中间化合物将催化剂表面覆盖而不利于脱附[2]。 2.2 金属-载体间的相互作用 我们课题组研究的是甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯，使用的是负载型
减阻表面活性剂的研究进展
第24卷第1期2007年1月精细化工 FI NE C H E M I CAL S Vo.l24,No.1 J an.2007 表面活性剂 减阻表面活性剂的研究进展* 乔振亮,熊党生 (南京理工大学材料科学与工程系,江苏南京 210094) 摘要:介绍了表面活性剂减阻的机理。探讨了影响表面活性剂减阻效果的各种因素,包括:表面活性剂与补偿离子的结构及其浓度、管路系统的直径、流体的温度和速度以及环境中的金属离子。论述了表面活性剂的减阻与传热效率之间的关系;并且讨论了在使用减阻表面活性剂的循环系统中提高传热效率的方法。总结了减阻表面活性剂的一般特点。预测了减阻表面活性剂的发展趋势。引用文献35篇。 关键词:表面活性剂;减阻;传热效率 中图分类号:TQ423.99 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2007)01-0039-05 Progress i n D rag R educi ng Surfactant R esearch Q I A O Zhen li a ng,X I O NG Dang sheng (D e p ar t m ent of M aterial Science and E ngineer i ng,N anjin g Universit y of Science and T echnology,N anjing210094,J iangsu,China) Abstract:The m echanis m of drag reduc i n g surfactant is i n troduced.M any facto rs i n fluenc i n g t h e effectiveness o f drag reducing surfactant are addressed,such as surfactan,t counteri o n,concentra ti o n, dia m eter of c ircu lati n g syste m s,te m perature and velocity o f the fl u i d,and i o ns inside the recircu lation syste m s.The re l a ti o nship bet w een drag reduction and heat transfer ab ility i s discussed,and m ethods of i m prov i n g the effic i e ncy of heat transfer i n the recircu lation syste m s conta i n ing the drag reduci n g surfactan t are a lso described.Co mm on characteristics of drag reduc i n g surfactant are su mm arized. F i n ally,t h e developm ent trend of drag reduc i n g surfactant is i n d icated.35references are c ited. Key w ords:surfactan;t drag reduction;heat transfer ab ility 19世纪80年代的石油危机引起了人们对减阻技术的普遍关注,继而这一技术迅速应用于各个行业。主动减阻是一种向紊流中添加少量添加剂,使流体摩擦力大大降低的方法。流体的紊流被改变或者受到抑制,便产生了减阻的效果。 一些少量的高分子聚合物和阳离子表面活性剂可以加在水中降低紊流阻力,研究发现,紊流流动阻力最高可以降低80%[1]。所以,这一技术在远距离流体输送、城市供热制冷等领域具有良好的应用前景。虽然一些水溶性的高分子也可以用来减阻,但是在有工业泵的系统中,如果用水溶性高分子就存在着机械降解的问题,并且降解后分子结构无法恢复,使减阻能力下降。表面活性剂受大的剪切应力作用也会发生机械降解,但是它可以自行修复[2]。因此,在有机械力的场合,多用表面活性剂来进行减阻。 用来减阻的表面活性剂有阳离子、阴离子、两性离子等。阴离子表面活性剂做减阻剂使用时,易与水中的钙、镁离子形成沉淀而影响减阻效果;阳离子表面活性剂做减阻剂对水质要求不高,有更广泛的使用范围;在加热系统中用两性减阻表面活性剂也是一种增加经济效益的很有前途的方法[3]。在实际使用中最常用的表面活性剂是阳离子型和两性离子型两类。减阻表面活性剂的特殊重要性,使它受到广泛关注,国内许多人都做了相关研究[4~7]。 本文综述了减阻表面活性剂的研究进展。 *收稿日期:2006-06-19;定用日期:2006-09-08 作者简介:乔振亮(1970-),男,河南省巩义市人,博士研究生,师从熊党生教授,主要从事生物材料、仿生减阻材料的研究,电话:025-********,E-m ai:l q i aozhen liang@126.co m。
湿强剂的种类发展研究方法
湿强剂的种类、发展及合成方法 纸张的湿强度是指纸页遇水或在潮湿环境中所具有的强度。在通常情况下，不添加助剂时纸张被润湿后其强度仅为干燥时强度的5%-10%，加入湿增强剂后可使纸张大多能保持原有干强度的20%-40%。湿强剂属功能性添加剂，大多数是抗水解的合成树脂，在纸成形前加入到纸浆中，不仅可提高湿强度，也可以给高速纸机的操作创造有利条件。 一、湿强剂的种类及发展 很早以前，人们用硫酸处理原纸使之羊皮化，用防水漆、塑料薄膜或金属箔来喷涂、覆盖于纸张表面，或用白明胶、动物胶对纸张进行表面施胶，再使施胶纸与矾土、甲醛或乙二醛在高温下接触形成一层保护层。这些方法都相当昂贵，生产效率也低，而且这方法本身只能起到抗水的作用，并没有从实质上提高纸的湿强度。 1935年人们首先发现用脲甲醛树脂（简称UF树脂）作为表面施胶剂，在进行热处理后便可以使纸张具有一定的湿强度。随后又可开发出直接加入浆内的UF树脂，但因其具有阴电荷不易和带负荷的纤维结合，存留率较低，湿强效果很差，1942年开发出三聚氰胺甲醛树脂（简称MF树脂），它可直接加入浆内，经加热闹干燥后纸张便可以获得良好的湿强度。在1946年阳离子型改性UF树脂试制成功，其树脂的存留率和湿强纸效率与MF相似，但价格较低，为大量生
产湿强纸创造了条件。采用脲醛树脂和三聚氰胺树脂作为湿强剂以后，不但使处理过程简单化，而且获得的湿强度可高达50%。在提高湿强度的同时，还能使纸的某些干强度指标（如裂断长、耐破度和耐折度等）和施胶度有相应的提高。 与此同时，人们还先后开发出一些可以使纸及纸板具有一定湿强度的其它化合物。如酚醛树脂、聚乙烯亚胺（简称PEI），合成胶乳（丁苯胶乳、丁腈胶乳等），双醛淀粉（简称DAS）等，但酚醛树脂色泽极深，且需高温约（150℃）成熟，合成胶乳价格昂贵，应用时需制成胶乳；而聚乙烯亚胶通常仅适用于制取未施胶的具有吸收性的湿强纸中；双醛淀粉虽然具有不改变纸张吸收性能及湿强度与干燥温度无关这样的优点，但它仅能给予纸张以暂时的湿强度。因此这些湿强剂除某些特殊用途外很少应用。 1960年研制出中碱性熟化的湿强剂聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂（简称PPE或PAE树脂）。PPE树脂具有许多MF 树脂和UF树脂无法经拟的优点。它不仅是在中碱性条件下熟化的高效湿增强剂，而且在提高湿强度的同时并不损失成纸的柔软性、吸收性，特别适用于医疗卫生用纸。并且生产过程中泡沫小，成纸白度返黄小，并有良好的再生成浆性能。 研究人员在PPE树脂的基础上又开发出PPA、CPAM、PA等湿强剂。聚酰胺多胺类树脂（PAA）为阳离子型水溶性聚合物，主要用于箱板纸及牛奶、果汁等液体包装用纸质
表面活性剂LAS废水处理研究进展
表面活性剂LAS 废水处理研究进展 作者：姜安玺, … 文章来源：本站收集 点击数： 64 更新时间：2008-2-17 荐 近年来我国洗涤剂工业发展迅速,其产量逐年增加。1985年我国合成洗涤剂产量为100.4万T,1990年为151.4万T,1995 年已达221.8万T,2000年为382.8万T,2005年预计为460万T 。 目前我国应用比较多的表面活性剂有:阴离子表面活性剂(以直链烷基苯磺酸钠LAS 为主)占总量的70%;非离子表面活性剂占总量的20%;其他占10%。合成洗涤剂用途广泛,几乎涉及到家庭生活、工农业生产的各个方面,最后大部分形成乳化胶体状废水排入自然界,其首要污染物LAS 进入水体后,与其他污染物结合在一起形成一定的分散胶体颗粒,对工业废水和生活污水的物化、生化特性都有很大影响。因此对于表面活性剂LAS 的处理是这类乳化胶体废水的共同要求,该类废水可称之为表面活性剂(LAS)废水。LAS 废水的处理对于保护资源,保持生态平衡,促进经济发展,都具有重要意义。表面活性剂废水的来源除了合成洗涤剂生产过程中排放大量的LAS 废水外,洗涤、化工、纺织等行业和日常生活中都会产生LAS 废水。其特点主要有以下3点。1)废水中除含有表面活性剂LAS 和其乳化携带的胶体性污染物外,还含有混合助剂、漂白剂和油类物质;废水中的LAS 以分散和胶粒表面吸附两种形式存在。2)废水一般偏碱性,pH 值约为8～11;废水中LAS 含量有的高达上千mg/L,如洗毛废水,有的只有十几mg/L,如洗浴废水;COD 值差异也很大,从几百到几万甚至十几万mg/L 。3)废水中的LAS 会造成水面产生大量不易消失的泡沫。废水中的LAS 本身有一定的毒性,对动植物和人体有慢性毒害作用,LAS 还会引起水中传氧速率降低,使水体自净受阻。另外,废水产生的泡沫也会影响环境卫生和美观。目前对LAS 废水的处理除了原有的物化和生化法外,还有膜分离、微电解等新方法,并得到了一定的应用。本文简要总结了目前我国LAS 废水的处理技术现状,并探讨了该类废水处理技术的发展方向。 1 处理方法进展 根据对废水中LAS 的破坏性,可以将处理技术分为两类,“非破坏性”技术,即分离法,包括混凝分离法、泡沫分离法、膜分离法、吸附法;“破坏性”技术,即氧化分解法,包括催化氧化法、微电解法、生物氧化法。 1.1 混凝分离法 常用的混凝剂包括无机混凝剂和有机混凝剂两大类:其中无机混凝剂主要是铁盐、铝盐及其聚合物。目前国内研究主要集中在对原有混凝剂的复配使用和新型混凝剂的开发上,如用铝铁复合混凝剂处理COD 为684mg/L 、LAS 为160mg/L 的废水。与传统的聚铁、聚铝混凝剂相比,COD 、LAS 的去除率可提高6%、8%左右,同时沉降速度、污泥量都有所改善[4]。有机混凝剂包括阳离子高分子混凝剂,两性有机高分子混凝剂,阴离子型高分子混凝剂和非离子型混凝剂。其中阳离子型混凝剂二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)作为水处理剂在国内用得不多,而在国外应用极为广泛,几乎涉及工业废水、生活污水以及饮用水的各个方面。今后混凝剂的开发应以现有混凝剂为基础,在混凝剂 的结
聚酰胺改性研究进展
聚酰胺改性研究进展 摘要:聚酰胺(尼龙,英文缩写为PA)是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。具有很高的机械强度、熔点高、耐磨、耐油、耐热性能优良等优点，广泛应用于汽车、电子电气、机械等领域。但由于聚酰胺的吸水性较大，造成产品尺寸稳定性差，干态或低温下冲击强度低等缺点，也限制了其更广泛的应用。对其进行改性可以得到性能多样的产品,拓宽其应用领域。为此，人们对聚酰胺的改性进行了大量研究。本文对近些年来聚酰胺改性方面的研究进展进行综述。 关键词：PA6 聚酰胺-胺聚酰胺石墨N -甲基吡咯类聚酰胺 1. PA6的增容改性 聚酰胺6（PA6）具有优良的力学性能，并且耐磨性和自润滑性好，易成型加工，是应用极广的工程塑料。但PA6具有吸湿大、尺寸不稳定、成型收缩大的缺点。而聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）具有刚度好、强度高、耐热老化性优异、耐有机溶剂性好、易加工成型等优点，同时也具有冲击韧性差、在高温、高湿环境下易分解等缺点。将两者制成合金，可改善PA6的吸水性和PBT的冲击脆性。陈兴江等人采用固体环氧树脂（EP）反应增容聚酰胺6/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PA6/PBT）共混物。结果表明：EP的加入降低了共混物的界面张力，使分散相粒径明显细化；当PA6/PBT=80/20，EP含量为1~1.5份时，共混物的改性效果较好；当PA6用量少于30份或超过70份时，EP的加入可明显提高共混物的冲击性能和拉伸性能；随着EP的加入，共混物的流动性降低。并采用固体环氧树脂（EP）反应增容聚酰胺6/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PA6/PBT）共混物。EP的加入降低了共混物的界面张力，使分散相粒径明显细化；当PA6/PBT=80/20，EP含量为1~1.5份时，共混物的改性效果较好；当PA6用量少于30份或超过70份时，EP的加入可明显提高共混物的冲击性能和拉伸性能；随着EP的加入，共混物的流动性降低。 2.OMMT改性PA6制备纳米复合材料 周雪琴等人采用环氧树脂改性MMT ,得到有机化改性的OMMT ,然后通过熔融插层法制备PA6/ OMMT 纳米复合材料,并利用X 射线衍射仪、透射电子显微镜、万能材料试验机等研究了纳米复合材料的形态结构、力学性能及热稳定性结果表明,经环氧树脂改性得到的OMMT 的层间距明显增加,从未改性的1. 22 nm 增加到 5. 13 nm ,并以纳米尺度分散于PA6 基体中;随着OMMT 含量的增加,PA6/ OMMT 复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,热变形温度提高,拉伸强度可达76 MPa ,弯曲模量达到 3.462GPa,热变形温度为134 ℃;PA6/OMMT复合材料失重10%时的温度为422℃,比纯PA6 提高16 ℃,提高了PA6 的热稳定性。 3．改性聚酰胺-胺树枝状高分子 用乙二醇改性王持等人合成了PAMAM-PEG作为基因载体,PAMAM-PEG 细胞毒性能有效降低,但转染率也有所降低,引入少量(10%) PEG 改性的效果更为显著。王持等人以IDPI 为偶联剂,由相对分子量2000 的甲氧端基聚乙二醇
表面活性剂最新设计研究进展
word整理版 表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
阳离子淀粉制备的研究进展
论文与综述 阳离子淀粉制备的研究进展 刘浪浪,刘 伦,贺金金,刘军海 (陕西理工学院化学学院,陕西汉中723000) [摘 要] 简要介绍了阳离子淀粉的应用,综述了阳离子淀粉的几种制备工艺的研究进展,探讨了其今后的主要发展方向。 [关键词] 阳离子淀粉;制备;研究进展 阳离子淀粉是用各种含卤基或环氧基的有机胺类化合物与淀粉分子中的羟基进行醚化反应而生成的一种含有氨基、氮原子上带有正电荷的淀粉醚衍生物[1]。阳离子淀粉主要有叔胺盐类和季铵盐类,其原料在自然界中分布很广,如在玉米、土豆、木薯、小麦中等。我国是一个农业大国,其玉米产量仅次于美国,所以为阳离子淀粉的制备提供了一个巨大的原料来源。阳离子淀粉由于其带有正电荷,易与带负电荷的细小纤维结合,故具有多种原淀粉所不具备的特质,如糊稳定性、水溶解性、成膜性、透明度等,使得阳离子淀粉具有极大的用途。此外,阳离子淀粉具有糊化温度低,易于分散,且黏度高、热稳定性好等特点。因此被广泛地应用于造纸、纺织、食品、石油、粘合剂、采矿业、污水处理和化妆品等领域[2]。国外在20世纪60年代早已步入工业化,而在我国工业化起步较晚,主要是在造纸和水处理中大量使用,其他行业正处于推广应用阶段,对其研究和开发利用有着重要的意义。 1 阳离子淀粉及其在造纸业中的应用 阳离子淀粉是应用最为广泛的淀粉衍生物之一,其种类繁多,大致可分为叔胺烷基醚、嗡类淀粉醚、伯或仲胺烷基醚、杂类四大类,目前仍在不断研究出现新型阳离子淀粉。叔胺烷基醚和季铵烷基醚是主要的商品淀粉,是具有亲水基的高分子物质,不仅原料来源广、无毒性、价廉和产物可完全生物降解 收稿日期:2009-07-24 项目来源:陕西理工学院大学生科研立项 作者简介:刘浪浪,男,陕西理工学院化学与环境科学学院化学工程与工艺专业本科学生。无污染,而且具有一定的胶粘力,在工业废水处理中作为优良的絮凝剂吸附废水中带负电荷的悬浮物质,其吸附交换容量与阳离子淀粉的取代度有很大的关系。阳离子淀粉在我国的研究开发十分迅速,业已取得许多可喜的成就。 1.1 在造纸中的应用 阳离子淀粉在造纸工业中作化学添加剂,如增强剂、表面施胶剂、涂布粘合剂等应用。近年来发现阳离子淀粉在再生纸湿部的应用中也有一定作用,如刘全校等[3]采用阳离子固着剂或阳离子湿强剂和阳离子淀粉配合使用,不仅对再生纸有明显的增强、助留和助滤作用,还对再生纸光学性能也产生很大的影响。阳离子淀粉对脱墨浆料抄造的纸页强度性能影响小,对混合浆料抄造的纸页性能影响较大;阳离子淀粉可提高脱墨浆料和混合浆料中的填料留着率,使纸页不透明度提高、白度降低、色调改变等。 1.2 在污水处理中的应用 加絮凝剂是处理废水的一种很重要的方法,絮凝剂能使水中的溶胶等形成絮凝状沉淀而沉淀出来。阳离子淀粉就是其中最重要的一种,它可以吸附工业废水中的带负电荷的有机或无机悬浮物质,如泥土、煤粉、炭、铁矿砂、纤维素等,因此可以作为有机或无机废水处理剂。阳离子淀粉在水处理中的应用,对解决全球日益严峻的水资源问题起到了很大的作用。此外,还可应用于染料废水的处理,如庞艳龙[4]等研究发现阳离子淀粉处理染料废水有较好的絮凝效果,脱色率达到96%以上。 2 阳离子淀粉的制备 有关制备阳离子淀粉的报道很多,生产工艺也 12
分子筛催化剂的发展及研究进展
分子筛催化剂的发展及研究进展 摘要：分子筛是一种具有特定空间结构的新型催化剂，具有活性高、选择性好、稳定性和抗毒能力强等优点，因此，近几十年来它作为一种化工新材料发展的很快，应用也日益广泛。特别是在石油的炼制和石油化工方面作为工业催化剂发挥了很重要的作用。本文介绍了几种常见的分子筛及应用前景，并对分子筛的性能做了详尽的概述［1］。 关键词：分子筛；催化剂；应用；性能 Development and research of the molecular sieve catalyst Abstract：Zeolite is a new catalyst with specific spatial structure, with high activity, good selectivity, advantages, stability and antitoxic ability etc. Therefore, in recent decades, as a kind of new material chemical development soon, have been widely applied in. Especially as industrial catalysts in refining and petrochemical petroleum plays a very important role. This paper introduces the composition and application of molecular sieve, and the properties of molecular sieves as described in detail. Key words：Molecular sieve；catalyst；application；performance 1.分子筛的发展现状 所谓分子筛催化剂，就是将气体或液体混合物分子按照不同的分子特性彼此分离开的一类物质，实际上是一些具有实际工业价值且具有分子筛作用的沸石分子筛，构成沸石分子筛基本结构特征主要是硅氧四面体和铝氧四面体，这些四面体交错排列形成空间网状结构，存在大量空穴，在这些空穴内分布着可移动的水分和阳离子。基本组成物质为：Na2O、Al2O3、SiO2。上世纪50年代末发现小分子的催化反应可以在分子筛的孔道中进行，才使得这种材料得以迅速的发展。美国的多家公司，具有代表的是Linder公司、Exxon公司、联合碳化公司（UCC ）模拟天然沸石的类型与生成条件，开发了一系列低硅铝和中硅铝的人工合成沸石。 上世纪60年代左右，上海试剂五厂开展沸石分子筛的研制开发工作，合成出A型、X型、Y型沸石分子筛。上世纪80年代，金陵石化有限公司炼油厂首次工业化生产ZSM－5沸石分子筛。已有南开大学、北京石科院、兰化炼油厂等单位纷纷开展ZSM －5沸石分子筛的开发生产，并将其广泛应用催化裂解、辛烷值助剂、柴油、润滑油降凝、芳烃烷基化、异构化及精细化工等领域。 近几年来市场对各类分子筛催化剂的需求不断增加，国内合成分子筛的规模也在不断扩大。中科院大连物化所自上世纪80年代以来开展沸石分子筛的合成及改性研究工作，开发出二甲醚裂解制低碳烯烃催化剂。已完成中试放大实验，据称，该研究所采用改性SAPO－34分子筛催化剂可使二甲醚单程转化率大于97%,低碳烯烃选择性达90%。1988年首次合成了具有十八环的VPI－5分子筛，孔径达1.3nm，实现了大孔分子筛的合成。上海骜芊科贸发展有限公司生产经营ZSM－5高硅沸石分子筛结晶粉体、疏水晶态ZSM－5吸附剂等系列分子筛。南开大学催化剂厂主要生产了NFK－5分子筛(直接法合成ZSM－5分子筛)、Beta分子筛、Y型分子筛以及以其为载体的获得国家级发明奖的各类催化剂。 2.分子筛的性能 一切固体物质的表面都有吸附作用，只有多孔物质或表面积很大的物质，才有明显的吸附效应，才是良好的吸附剂。常用的固体吸附剂活性炭、硅胶，活性氧化铝和分子筛等都有很大的表面积。其中沸石分子筛在吸附分离方面有十分重要的地位，它除了有很高的吸附量外，还有独特的选择性吸附性能。这是由于它具有规整的微孔结构，这些均匀排列的孔道和尺寸固定的孔径，决定了能进入沸石分子筛内部的分子的大小。