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樹狀分子在高硅水處理中的應(yīng)用
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晨源：硅垢不同于一般的無機(jī)鹽垢。硅垢在工業(yè)水系統(tǒng)中很難處理，一般的無機(jī)鹽垢阻垢劑不能抑制其形成。硅阻垢劑主要通過胺基、氨基、膦酰基、磺酸基、羥基等不同單體搭配，合成高效、多功能藥劑。但是膦�；�、磺酸基會對環(huán)境造成污染。PAMAM 樹狀大分子擁有巨大的比表面積和高溶解性，可分散SiO2 或硅酸鹽，阻止SiO2 或硅酸鹽的進(jìn)一步凝聚。此外，PAMAM 樹狀大分子不含膦�；�、磺酸基，是一種綠色、高效的阻垢劑。 Neofotistou 等研究了不同代數(shù)PAMAM 樹狀大分子對SiO2 的阻垢性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PAMAM 樹狀大分子的阻垢性能受其結(jié)構(gòu)、代數(shù)及投加量的影響。在pH 值為7 的條件下，40 mg/L G1PAMAM 樹狀大分子能使初始SiO2 質(zhì)量濃度為500mg/L 的水溶液在24 h 后保持在384 mg/L。而40mg/L G0.5 PAMAM 樹狀大分子僅能使溶解性SiO2的濃度保持在183 mg/L。這主要是由于半代樹狀大分子的端基為—COOH，在水溶液中帶負(fù)電荷，與帶負(fù)電荷的SiO2 相互排斥使得半代樹狀大分子對SiO2 不具有抑制作用。雷金環(huán)等用靜態(tài)法測試了G1 PAMAM 樹狀大分子在高硅溶液中對膠體硅的阻垢性能，得到了相似的結(jié)果。 Demadis 等比較了PAMAM 樹狀大分子和其它阻垢劑對硅垢的抑制作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PAMAM樹狀大分子對硅垢的抑制性能最好。同時(shí)通過X 射線衍射和紅外光譜測試發(fā)現(xiàn)水溶液中PAMAM 樹狀大分子的胺基容易質(zhì)子化使其帶正電荷，易與SiO2 相互作用形成不溶于水的SiO2-PAMAM 復(fù)合物。消耗有效PAMAM 樹狀大分子，從而降低PAMAM 樹狀大分子的阻硅性能。 Mavredaki 等[37]將帶有負(fù)電荷的羧甲基菊粉（CMI）作為PAMAM 樹狀大分子阻垢劑的助劑，提高了阻垢性能。40 mg/L G1 PAMAM 樹狀大分子和20 mg/L CMI 加入初始SiO2質(zhì)量濃度為500 mg/L的水溶液中，24 h 后可使SiO2 濃度保持在408mg/L。Demadis 等研究發(fā)現(xiàn)水溶液中加入一定量的陰離子型聚羧酸酯（如聚丙烯酸、丙烯酸和丙烯酰胺共聚物）一方面中和部分多余的質(zhì)子化的胺基正電荷；另一方面阻止了SiO2-PAMAM 沉淀物的形成，提高PAMAM 樹狀大分子的阻垢性能。尹曉爽等[39]研究發(fā)現(xiàn)，在靜態(tài)條件下，PAMAM 樹狀大分子與聚甲基丙烯酸共存時(shí)，對硅垢的抑制效果明顯提高。 |
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 硅垢阻垢劑 |
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