丙烯酸改性松香(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯的合成和表征

以丙烯酸改性松香(AR)为原料,先与草酰氯反应合成丙烯酸改性松香酰氯(AR-C l),然后与甲基丙烯酸-2-羟基乙基酯进行酯化反应合成了丙烯酸改性松香(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯(AR-2-HEMA),并分别采用FT-IR、GC-MS、13C NMR和差示扫描量热仪(DSC)对其结构和性能进行表征。研究结果表明,丙烯酸改性松香(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯主要由丙烯海松酸(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯(37.88%)和树脂酸(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯(52.48%)组成。丙烯海松酸(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯两种异构体质量分数分别为31.79%和6.09%。所制备的丙烯酸改性松香(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯在引发剂的存在下可以发生聚合反应。     

丙烯海松酸及其噻二唑衍生物的制备及抑菌活性

松香与丙烯酸通过D-A加成反应,制得左旋海松酸丙烯酸加合物(丙烯酸松香),该化合物经进一步分离提纯得到丙烯海松酸。以丙烯海松酸为起始原料,经酰氯化,酰肼化,双酰肼化和关环反应等步骤合成了6个噻二唑类衍生物分别为:丙烯海松(2-甲基)噻二唑(5a)、丙烯海松(2-苯基)噻二唑(5b)、丙烯海松(2-苯乙基)噻二唑(5c)、丙烯海松(2-对氟苯基)噻二唑(5d)、丙烯海松(2-对氯苯基)噻二唑(5e)、丙烯海松(2-对硝基苯基)噻二唑(5f),通过IR、1H NMR、MS和元素分析等分析手段对化合物进行了结构鉴定。初步的生物活性结果显示,制备的化合物5f对大肠埃希氏杆菌的最小抑菌浓度达到64 mg/L,比市售杀菌剂新洁尔灭(128 mg/L)的活性高。     

分散聚合法制备单分散松香基聚合物微球

以新型的脱氢枞酸(2-甲基丙烯酰氧基异丙醇基)酯(DAGMA)为单体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散稳定剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,异丙醇/水为反应分散介质,采用分散聚合法制备了单分散的聚脱氢枞酸(甲基丙烯酰氧基-β-羟基丙基)酯(PDAGMA)微球。研究了分散剂用量、单体质量分数、反应温度对PDAGMA聚合物微球粒径大小及分布的影响,并用交联剂进行交联,初步探索了其吸附性能。采用FT-IR、~1H NMR、GPC、SEM和TGA对聚合物微球的结构及微球的形貌和尺寸进行表征。研究结果表明:DAGMA单体在醇/水介质中能够发生聚合反应,且GPC测得聚合物的相对分子质量约为55 000;聚合物微球粒径随着PVP用量的增大而减小,随着单体质量分数增大聚合物微球平均粒径先减小后增大,并且反应温度升高粒径增大,分散聚合得到的聚合物微球PDI最低为1.014,粒径为1.37μm;交联后松香基聚合物热稳定性提高,并且对芦丁的吸附量为12.3 mg/g。     

松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂的合成、表征及性能

以脱氢枞酸、丙烯海松酸、马来海松酸为原料分别与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应,得到单、双、三季铵盐Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ3种松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂。采用IR,1H NMR,13C NMR对产物结构进行了表征,并对产物的临界胶束浓度(Ccmc)、表面张力(γcmc)、乳化性能、泡沫性能及抑菌性能进行了研究。结果表明,3种松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂的Ccmc值分别为3.58×10-4、2.53×10-4和3.25×10-4mol/L,对应的γcmc分别为38.9、28.9、33.5 m N/m;乳化时间分别为31、33、38 min;表面活性剂Ⅰ的起泡性较好,起泡高度达到115 mm、5 min后泡沫高度为85 mm;随着季铵盐数量的增加,亲水亲油平衡值(HLB)增大,表面活性剂的亲水性增强;季铵盐Ⅰ对金黄色葡萄球菌具有良好的抑制活性,最小抑菌浓度为4 mg/L,抑菌效果优于市售的新洁尔灭,与氨苄青霉素钠相当。     

松香基胆碱季铵盐表面活性剂的合成及抑菌活性研究

以脱氢枞酸、脱氢枞胺马来酸、丙烯海松酸、马来海松酸为原料,分别与胆碱反应合成了4种松香基胆碱季铵盐表面活性剂(Ⅰ1~Ⅳ1),同时分别与四甲基氢氧化铵反应合成了4种不含羟基松香基四甲基氢氧化铵季铵盐表面活性剂(Ⅰ2~Ⅳ2)。采用IR、1H NMR及13C NMR表征了产物的结构,并对其临界胶束浓度(CMC)、表面张力(γCMC)、乳化性能、泡沫性能、亲水亲油平衡值(HLB)等表面活性及抑菌性能进行了研究。结果表明,Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅳ1的CMC值为6.9、2.0、3.8和8.0 mmol/L,对应γCMC为37.9、35.1、40.0和42.4 m N/m;Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅲ2和Ⅳ2的CMC值为9.4、5.2、6.2和10.0 mmol/L,对应γCMC为39.7、39.0、43.1和45.1 m N/m。通过比较可知,带有羟基的季铵盐表面活性剂的CMC值和γCMC均小于相应不含羟基的季铵盐表面活性剂,说明羟基的存在能够提高表面活性剂的表面活性。8种松香基季铵盐表面活性剂的HLB值均大于18,具有较好的亲水性。表面活性剂Ⅱ1起泡性较好,起泡高度达到202 mm,5 min后对应的泡沫高度为165 mm。季铵盐Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ1和Ⅳ2对表皮葡萄球菌具有良好的抑制效果,最小抑菌浓度为2 mg/L,优于市售的新洁尔灭和氨苄青霉素钠。羟基的存在对松香基季铵盐的抑菌性能无明显影响。     

丙烯海松双酰基硫脲衍生物的合成及抑菌活性研究

松香与丙烯酸通过Diels-Alder双烯加成反应得到丙烯海松酸,丙烯海松酸经酰氯化和硫脲化合成了6个未见报道的双酰基硫脲衍生物,通过IR、NMR、MS和元素分析等对产物进行了表征.初步的活性结果显示,丙烯海松双酰基硫脲衍生物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有较好的抑制作用,特别是丙烯海松双-(3,5-二苯基)硫脲(4f...     

Bola型表面活性剂磺化脱氢松香酸二钠盐的表面化学性质

以脱氢松香酸为原料,经磺化、中和反应合成了一种非对称Bola型表面活性剂磺化脱氢松香酸二钠盐(DSDA),利用FT-IR、1H NMR及MS对目标产物结构进行确证,采用表面张力法确定了DSDA在303.0K、pH值为10.5时的临界胶束浓度(CMC),考察了其在不同NaCl浓度(0～0.50mol/L)下的表面活性.结果表明,DSDA溶液表面张力-浓度曲线出现了一个转折点;一定温度下,随着NaCl浓度的增大,DSDA溶液CMC从25mmol/L降至3.83mmol/L,表面极限吸附量(Г∞)下降,最低表面张力(γCMC)基本不受影响.     

基于松香基的交联单体及甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备与性能研究

通过松香与丙烯酸的Diels-Alder加成反应制备了丙烯酸松香(AR),再对其进行酰氯化和酯化反应成功制备了丙烯酸松香(丙烯酸-2-羟基乙基酯)酯(ARA),采用气-质联用分析技术分析了上述物质的组成与含量.通过细乳液聚合方式制备了ARA与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物,采用凝胶渗透色谱、差示扫描量热、热重分析、溶剂抽提等手段考察了共聚物的物理性能并将其与MMA的均聚物和共聚物的性能进行了对比.实验结果表明:ARA主要由海松酸、脱氢枞酸、枞酸和丙烯海松酸的二种异构体的丙烯酸-2-羟基乙基酯的酯化产物组成,ARA是一种良好的交联剂,可与大多数乙烯基单体共聚合,其与MMA的共聚物的耐溶剂性和耐热性均得到了较大幅度的提高.ARA与MMA共聚合物不溶于丙酮,在丙酮中抽提流失率为7.5%,热失重(TG)曲线整体向高温方向偏移.     

腰果酚基环碳酸酯及其季铵盐衍生物的合成与表面活性研究

以腰果酚环氧化物与CO2反应合成了新型腰果酚环碳酸酯及3种含氨基甲酸酯链段的季铵盐衍生物,并采用IR、1H NMR及13C NMR等方法表征了腰果酚环碳酸酯及其季铵盐衍生物的化学结构.研究了此类季铵盐衍生物的表面张力、乳化力、泡沫性能等,测定了产物的临界胶束浓度(CMC)及其饱和吸附量(Tmax)、最小分子截面积(Amin).实验结果表明,3种季铵盐衍生物水溶液的临界胶束浓度分别为8.55、6.97、11.93 mg/L,相应临界胶束浓度下的表面张力分别为26.67、25.32、38.92 mN/m,Гmax分别为0.384、0.345、0.217 mol/m2,Amin分别为4.3×10-6、4.81×10-6、7.65 × 10-6 nm2.产物乳化性能、起泡能力较强,泡沫稳定性好.     

氢化松香蔗糖酯的合成与表征

以碱性皂为乳化剂和催化剂,在(125±1)℃、反应物料物质的量之比1:1,真空度0.090Mpa及无溶剂的条件下,通过氢化松香乙酯与蔗糖的酯交换反应合成了氢化松香蔗糖酯(HRSE).用TLC、IR、UV、HPLC、HPLC-MS、13CNMR等多种方法对产物进行了分析和表征,并测得产物的临界胶束浓度(CMC)为0.009mol/L,此时的表面张力为47mN/m.     

以脱羧腰果壳液制表面活性剂

采用天然植物油（脱羧腰果壳液CNSL）作为疏水基的，经由己二异氰酸酯与亲水基聚乙二醇在较为温和的条件下反应，制得了两亲性表面活性剂，表征了其表面性能。该类表面活性剂的三个样品的临界胶束浓度为0．35－0．5g/L，亲油亲水平衡点为15．5－16．0，浊点为70－80℃，临界胶束浓度下的表面张力（25℃）为28－35mN/m。该技术为腰果壳液的综合利用开辟了一条新的途径。     

微波改性废酵母菌吸附废水中铜(Ⅱ)离子热力学动力学研究

通过大量的实验研究了应用低成本吸附剂废酵母菌在微波改性后去除废水中重金属铜(Ⅱ)离子,并通过改变反应过程中的pH值、反应时间、初始浓度、废酵母菌投加量、反应温度等因素来影响吸附效果。研究结果表明:在pH值为7.0、反应时间为90min、温度为55℃、Cu2+初始浓度为40mg/L、微波改性废酵母菌投加量为4g/L时,微波改性酵母菌的最大吸附容量为41.84mg/g。吸附过程符合Langmuir吸附等温模式。吸附过程的热力学常数△G0、△H0和△S0分别为-6.12kJ/mol、9.2kJ/mol和48.19kJ/mol。说明废酵母菌对Cu2+的吸附是自发的吸热反应。微波改性废酵母菌对Cu2+的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程。     

微波改性废酵母茵吸附废水中铜（Ⅱ）离子热力学动力学研究

通过大量的实验研究了应用低成本吸附剂废酵母菌在微波改性后去除废水中重金属铜（Ⅱ）离子,并通过改变反应过程中的pH值、反应时间、初始浓度、废酵母菌投加量、反应温度等因素来影响吸附效果。研究结果表明：在PH值为7．0、反应时间为90min、温度为55℃、Cu2＋初始浓度为40mg／L、微波改性废酵母菌投加量为4g／L时,微波改性酵母茵的最大吸附容量为41．84mg／g。吸附过程符合Langmuir吸附等温模式。吸附过程的热力学常数△G0、△H0和△S0,分别为-6．12kJ／mol、9．2kJ／mol和48．19kJ／mol。说明废酵母菌对Cu2＋的吸附是自发的吸热反应。微波改性废酵母菌对Cu2＋的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程。     

杨木水热预处理过程中水解反应动力学研究

探讨了预处理温度和预处理时间对杨木水热预处理液中各组分含量的影响,同时采用改良的Saeman双相动力学模型建立了预处理液中木糖和葡萄糖的反应动力学方程,通过非线性拟合确定了不同条件下木糖和葡萄糖生成及分解的反应速率常数,由阿伦尼乌斯公式线性拟合得出木质纤维原料水解反应活化能.杨木预处理过程中木聚糖易降解部分活化能(Ef...     

油烷基Gemini表面活性剂的流变性能研究

以天然产物油酸为主要原料,制备了短联接链的油烷基Gemini表面活性剂并研究了其流变性能。该表面活性剂在较低浓度,无外加盐的条件下即可形成蠕虫状胶团,表现出明显的黏弹行为。由于胶束结构的变化,溶液的零剪切黏度随着浓度的升高先增加后下降,最大值为8 022.7 mPa.s出现在50 mmol/L左右。     

AB-8大孔树脂吸附黑枸杞中花青素行为研究

通过平衡吸附实验、等温吸附实验及柱吸附实验,研究了黑枸杞中花青素在AB-8大孔树脂中的吸附行为及吸附机理。结果表明:AB-8大孔树脂对花青素的吸附可用Elovich动力学模型描述,且吸附符合Freundlich及Langmuir等温吸附模型,Freundlich模型的线性拟合性更好;此外,花青素的等温吸附焓变为正值且绝对值小于40 k J/mol,吉布斯自由能为负值,熵变为正,说明吸附过程为多层物理吸附,吸附可自发进行;由粒子内部扩散模型和Boyd模型可知吸附机理很复杂,主要受粒子扩散的影响;Adams-Bohart模型分析表明,在柱吸附分离纯化花青素过程中,应减小流动相的流量和床层高度,增加花青素质量浓度。     

竹炭对苯胺吸附的热力学与动力学研究

从热力学和动力学角度，研究了竹炭对水中苯胺的吸附行为。动力学研究表明：竹炭对苯胺的吸附拟用准一级动力学描述，动力学方程可表示为-In（1-F）=kt。表观吸附速率常数与温度的关系符合Arrhenius经验公式，测得其表观活化能约为29．4kJ／mol。热力学研究表明：温度升高，吸附平衡常数减小，吸附量减小。竹炭对苯胺吸附的焓变为负值，说明竹炭吸附过程为放热过程，且AH〈40kJ／mol，表明吸附过程主要为物理吸附。测得吉布斯自由能AG〈0，表明吸附质从溶液到吸附刺表面的吸附过程是自发过程。     

核桃壳与煤共热解的热重分析及动力学研究

利用热重分析在不同升温速率(5～50 K/min)和氮气气氛下对核桃壳、褐煤以及核桃壳-褐煤(质量比1∶1)混合物的热解失重行为进行了研究,求取了热解动力学参数。实验结果表明,随着升温速率的提高,3种原料的失重率下降,热失重速率升高;核桃壳与褐煤共热解时存在协同作用;三者的平衡热解温度分别为568.9、709.9和571.0K。应用Coats-Redfern方法进行热解动力学过程分析表明,3种原料均可由一级反应过程描述。核桃壳快速热解和残余物缓慢热解阶段的平均活化能分别为50.6、17.3 kJ/mol,褐煤的平均活化能为21.1 kJ/mol,核桃壳-褐煤混合物快速热解和残余物缓慢热解阶段的平均活化能分别为34.2和14.5 kJ/mol。     

固化单宁大孔吸附树脂的制备及吸附性能研究

利用Mannich反应将黑荆树单宁固定在氯甲基化聚苯乙烯树脂表面,成功地制备出一种新型固化单宁大孔吸附树脂(MARIT),并通过正交试验得出适宜的合成条件.苯酚在MARIT上的平衡吸附数据符合Freundlich吸附等温方程.利用热力学函数关系计算了等量吸附焓、吸附自由能和吸附熵,等量吸附焓在8.95～13.41 kJ/mol之间,推测吸附过程为氢键吸附.比较MARIT对苯酚的水溶液和环己烷溶液中苯酚的吸附性能,及对溶液中苯酚、间苯二酚和邻硝基苯酚的吸附性能,进一步讨论了MARIT对苯酚吸附时的氢键作用.     

松香酸封端的二聚脂肪酸/聚乙二醇聚酯的合成及性能表征

以妥尔油脂肪酸二聚酸为原料,先与聚乙二醇(PEG 400)缩聚后得到聚酯,然后再用松香对聚酯封端,制备了松香基聚酯醚型非离子高分子表面活性剂,并对其性能进行了研究。聚酯适宜的制备工艺条件:减压条件下,反应物二聚酸与聚乙二醇的摩尔比为1∶1.20,催化剂SnC l2用量为二聚酸质量的0.30%,反应温度200℃,反应时间6 h,酯化率达到98.11%。产物的数均相对分子质量(Mn)6 135,重均相对分子质量(Mw)7 438,相对分子质量分布系数(Mw/Mn)为1.212且呈好的窄分布状态。正交试验优化后的松香封端反应的条件为:再补加聚酯质量0.20%的催化剂SnC l2,聚酯与松香物质的量之比为1∶1.30,反应温度215℃,反应时间2.8 h,封端率达62.75%。红外光谱验证了目标产物的存在。性能研究表明,产物具有很好的钙皂分散力、消泡和抑泡力、乳化性和乳化稳定性。