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绿色水处理剂是目前国内外学者研究和开发的热点。聚天冬氨酸(PASP)由于具有优秀的阻CaCO3垢和CaSO4垢性能,而且可生物降解,对环境友好,是人们公认的一种绿色水处理剂,但PASP的阻Ca3(PO4)2垢、缓蚀等性能并不突出,限制了它的应用范围与使用效果。本文选择具有特殊结构以及优秀水处理性能的功能基团对PASP进行接枝改性,以提高PASP的综合性能,探讨接枝基团对产物性能的影响。主要研究内容如下:1.将尿素和马来酸酐通过热缩聚合成了聚琥珀酰亚胺(PSI),分别利用氨基甲磺酸(ASA)、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇(TRIS)、5-氨基乳清酸(5-AOA)和3-氨基-三氮唑-5-羧酸(3-AT-5C)对PSI开环改性,制备了PASP/ASA接枝物、PASP/TRIS接枝物、PASP/5-AOA接枝物和PASP/3-AT-5C接枝物。利用红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)和核磁共振氢谱(H1NMR)等手段对接枝物的结构进行了表征。2.通过静态阻垢法研究了PASP/ASA接枝物、 PASP/TRIS接枝物、PASP/5-AOA接枝物和PASP/3-AT-5C接枝物的阻CaCO3垢、CaSO4垢和Ca3(PO4)2垢性能。结果表明,这些聚天冬氨酸接枝物均具有优秀的阻垢性能。当它们的浓度达到1mg/L时,对CaCO3垢的阻垢率接近100%;当它们的浓度达到4.5mg/L时,对CaSO4垢的阻垢率接近100%;当它们浓度分别达到11mg/L、16mg/L、12mg/L和12mg/L时,对Ca3(PO4)2垢的阻垢效率接近100%,而当PASP的浓度达到16mg/L时,对Ca3(PO4)2垢的阻垢效率仅能达到30%左右。3.利用动态旋转挂片失重法研究了聚天冬氨酸接枝物的缓蚀性能。结果表明,PASP/5-AOA接枝物和PASP/3-AT-5C接枝物具有较好的缓蚀性能。当它们的浓度达到16mg/L时,缓蚀率分别达到了62%和75%左右,而当PASP浓度达到16mg/L时,缓蚀率仅为40%左右。4.通过扫描电镜(SEM)分析研究垢晶体结构的变化。结果表明,加入PASP/ASA接枝物、PASP/TRIS接枝物、PASP/5-AOA接枝物和PASP/3-AT-5C接枝物后,CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2垢发生了晶格畸变,呈松散开花状,粒径变小。说明接枝物有效地干扰这些垢晶核的生长,破坏了它们的生长习性。