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《新型聚季銨鹽的合成及其性能測(cè)試》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、新型聚季銨鹽的合成及其性能測(cè)試王萍等王萍,王瑛,嚴(yán)蓮荷(南京理工大學(xué)水處理研究所,南京210094)摘要:以四甲基乙二胺和二氯乙醚為原料,通過(guò)雙分子親核取代反應(yīng)(SN2)合成新型水溶性聚季銨鹽。研究表明:在四甲基乙二胺和二氯乙醚的物質(zhì)配比為1.15:l,反應(yīng)溫度為55"C時(shí),得到反應(yīng)產(chǎn)物性能最好,采用紅外對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)定,并初步研究了該聚合物的殺菌性能,投加量80mg/L時(shí)八小時(shí)殺菌率達(dá)96%。關(guān)鍵詞:季銨鹽合成殺菌性能季銨鹽類(lèi)由于具有較好的殺菌滅藻性能和粘泥剝離效果,受到國(guó)內(nèi)外水處理
2、工作者的重視和青睞。隨著人們深入研究發(fā)現(xiàn)帶有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽集團(tuán)就有很強(qiáng)的抗菌性制11。帶有抗菌集團(tuán)的有機(jī)高分子化合物恰好能克服小分子的許多不足,而且高分子抗菌劑不會(huì)滲透進(jìn)入皮膚,同時(shí)還具有比小分子抗菌劑更好的抗菌性削21。因此高分子抗菌劑的合成和應(yīng)用正成為當(dāng)今研究和開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱劇引。聚季銨鹽屬于陽(yáng)離子型的聚合物,具有良好的水溶性【41,較傳統(tǒng)的1227(十二烷基二甲基芐基氯化銨)等季銨鹽殺菌劑具有更低的發(fā)泡性,具有高效、廣譜、低毒、藥效快而持久、使用方便等優(yōu)點(diǎn),適用的溫度和pH值范圍寬。1實(shí)驗(yàn)部
3、分n卜{+n∥。一c。一十一}{+柵一R2:OCH2CH2R3:CH2CH2.1.3殺菌實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)基本參照中國(guó)石油化工總公司編寫(xiě)的(冷卻水分析和實(shí)驗(yàn)方法)一書(shū)中的微生物實(shí)驗(yàn)作者簡(jiǎn)介z王萍(1980-),女.碩士研究生.主要從事水處理藥劑的合成.1172007年全國(guó)水處理、節(jié)水節(jié)能及環(huán)保精細(xì)化學(xué)品學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集中國(guó)·南京部分。2結(jié)果與討論2.1譜圖分析原料和產(chǎn)物紅外圖見(jiàn)圖1。刪鋤硼鋤20001,am’咖鋤M■_n_由_耐(a)二氯乙醚圖4000姍姍齜柵'鋤伽咖Y■H_uT6吶一(b)四甲基7,--
4、胺圖(c)產(chǎn)物圖圖1原料和產(chǎn)物紅外圖從產(chǎn)物的FTolR圖可以看出:原先波數(shù)1130cm’1處有寬且很強(qiáng)的C-O.C醚鍵的反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)吸收峰位置不變,但強(qiáng)度減弱很多,說(shuō)明其反應(yīng)后作為聚合物主鏈的一部分存在于其中,但所占比例減小,另外,產(chǎn)物圖上的C.Cl鍵在752cmd處的吸收峰消失,且圖lb中四甲基7,--胺的紅外譜中2770Crn。和2820cmJ處的強(qiáng)N上甲基的伸縮振動(dòng)峰也大大減弱,圖lc中1470cml處的甲基反對(duì)稱(chēng)變角振動(dòng)得到保留:這些說(shuō)明反應(yīng)取得了預(yù)期的結(jié)果。2.2熱穩(wěn)定性分析產(chǎn)物的熱穩(wěn)
5、定性譜見(jiàn)圖2,從圖中可以看出:在240℃之前為分解曲線(xiàn)的第一個(gè)平臺(tái),樣品略微失重,估計(jì)是減壓蒸餾中未能除凈的水和二氯乙醚單體:隨著溫度的升高,在240"--280℃之間,樣品迅速分解失重,失重率75%;至600℃時(shí)基本分解完全。合成的聚季銨鹽熱分解性能較好,作為水溶性殺菌劑,用于工業(yè)水處理是合適的。118新型聚季銨鹽的合成及其性能測(cè)試王萍等0100200300400500TemP℃圖2產(chǎn)物熱穩(wěn)定性2.3聚季銨鹽對(duì)異氧菌的靜態(tài)殺菌性能分析2.3.1相同濃度下不同藥劑的殺菌時(shí)間與殺菌率的關(guān)系,21#,
6、31#均是上述反應(yīng)的產(chǎn)物。術(shù)瓣畦’《1∈0510'IS∞互∞蕾時(shí)間h畢褂璉垛圖380mg/L濃度下的殺菌率圖4100mg/L濃度下的殺菌率由圖3可以看出在80mg/L條件下,三種殺菌劑的殺菌率都是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)呈先上升在下降的趨勢(shì),在8小時(shí)左右的殺菌率都為最高,殺菌率分別是97%,96%,92%。三種殺菌劑在投加時(shí)間相同的情況下21#的殺菌效果更好些。由圖4可以看出在100mg/L條件下,三種殺菌劑的殺菌率也是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)呈先上升在下降的趨勢(shì),在8小時(shí)左右的殺菌率也都為最高,殺菌率分別是96%,
7、97%,96%.三種殺菌劑在投加時(shí)間相同的情況下31#的殺菌效果更好些。119∞們∞們加。一§2007年全國(guó)水處理、節(jié)水節(jié)能及環(huán)保精細(xì)化學(xué)品學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集中國(guó)·南京3相同時(shí)間下濃度與殺菌率之間的關(guān)系圖5不同濃度下4小時(shí)殺菌率9590耄85連《807570∞∞∞伽塒m佃卸皿鋤濃f埋Ⅱ剛,圖6不同濃度下6小時(shí)殺菌率
8、璽I7不同濃度F9小時(shí)汞團(tuán)翠由以上圖5、6、7可以看出,21#樣品殺菌時(shí)間4h,加入量為100mg/L時(shí)殺菌效果最好。殺菌時(shí)間6h,NA,量為120mg/l時(shí)殺菌效果最好。殺菌時(shí)間9h,
9、加入量為100mg/L時(shí)殺菌效果最好。三種藥劑均為9h的殺菌率是最高,其中21#在加藥量100mg/L時(shí)殺菌率達(dá)95.5%,31#在加藥量80mg/L時(shí)殺菌率達(dá)92%,都比同條件下的1227殺菌率高。4結(jié)論物質(zhì)配比:二氯乙醚:四甲基乙二胺為1:1.15,反應(yīng)溫度55"C,反應(yīng)時(shí)間根據(jù)反應(yīng)情況而定。通過(guò)對(duì)異樣菌的殺菌實(shí)驗(yàn),證明該聚合物對(duì)異養(yǎng)菌有較好的殺菌效果。120新型聚季銨鹽的合成及其性能測(cè)試王萍等參考文獻(xiàn)【l】呂生華,馬建中,楊宗遽.兩性乙烯基聚合物復(fù)鞣劑APT的合成研究.皮革化