新型材料—树枝状高分子（PAMAM）在污水处理方面的有效应用
近年来，随着经济的发展，环境污染日趋严重，“污水”两个字也再没有离开过公众的视野，不管是前些日子被炒的沸沸扬扬的“网民悬赏环保局长下污水河游泳事件”，“地下排污事件”，还是全国两会上，大量委员关于水污染问题的提案……所有这一切都在敲打着国人的神经，警示着中国的诸多企业，污水处理问题究竟该何去何从？
1985年，美国化学家Tomalia DA博士利用发散法首次合成PAMAM树枝状高分子，此后二十几年，该产品的研发生产一直被国外五大企业所垄断。相对于传统水处理药剂，PAMAM树枝状高分子是一种高效脱色絮凝剂，对高浓度、高色度的污染废水具有用量少、pH 值应用范围宽、脱色率高、操作简便，经过处理后的水可以二次使用等优点，具体为：
1、树枝状高分子（PAMAM）在含油废水处理方面具备优异的性能：研究表明在PH=6，水温25℃，投药量为15-20mg/L时，树枝状高分子PAMAM-G3.0的污水可达到最佳处理效果，实现99.9%的除污率。同时伴随PAMAM代数升级（G4.0，G5.0……），其除污效果将更好。
2、树枝状高分子（PAMAM）在印染废水处理中同样性能优异：印染废水因高COD、高色度、有机成分复杂、微生物降解程度低等特点，传统药剂处理起来相对非常困难。而PAMAM在偏酸条件下，用量50mg/L时，脱色率可达到96.4%，COD去除率达92.7%。伴随PAMAM代数升级（G4.0，G5.0……），其除污效果也将更好。
3、树枝状高分子（PAMAM）在重金属废水处理中的有效应用，当溶液的pH=9时，PAMAM树状大分子对Cu2+的吸收率为100%。
作为国内首家树枝状高分子新材料研产销一体化高新企业，截止目前也是亚洲唯一一家的威海晨源化工新材料有限公司，在立足为北京大学、清华大学、中国科学院等众多高校提供树枝状高分子材料，用于科学实验之后，现已开始将树枝状高分子（PAMAM）新材料产业化，誓为国内环境改善和企业污水处理等诸多方面做出应有的贡献！
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中 的应用 关键词：有机高分子絮凝剂污水处理PAM 应用展望 摘要：絮凝剂按照其化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中 有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。絮凝剂是一种带有正性集团中和水中的带电集团。以降低其电势，使其处于不稳定的状态，然后利用一些聚合的性质利用各种理化方法从中分离出来。而为了达到这种效果使用的药剂一般称为絮凝剂。絮凝剂主要用于污水处理。 我国的无机絮凝剂品种开发较齐全，应用也很广泛，石化企业的炼厂污水处理中，目前普遍采用的絮凝剂为聚合氯化铝等无机絮凝剂。而在有机高分子絮凝剂的品种开发上不如国外齐全，国外研究了各种用途的系列高分子絮凝剂，而国内我们在实际应用中可供筛选的有机絮凝剂不多。有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类pH值及温度影响小、生成污泥量少、并且容易处理等优点,因而有着广阔的应用前景。今后有待于加强开发、应用。 无机高分子絮凝剂。 近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂成为热点。无机高分子絮凝剂的品种在我国已逐步形成系列:阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PPS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等;阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PASS)、聚合硅酸氯化铁(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASL)、聚合硅酸铁(PFSB、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。⑽ 有机高分子絮凝剂用于污水处理始于50年代末。有机高分子絮凝剂比无机絮凝剂有用量小、絮凝能力强、反应速度快、受外界环境影响小、产生废渣少易处理等优点在发达国家已得到迅速发展，近年来，有机高分子絮凝剂新产品不断问世，产品类型、规格更加齐全;功能也逐步多样化。 有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。从化学结构上可以分为以下3种类型：聚胺型-低分子量阳离子型电解质；季铵型-分子量变化范围大，并具有较高的阳离子性；丙烯酰胺的共聚物-分子量较高，根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团，具有链状、环状等多种结构。⑴ 加入絮凝剂就是使水与杂质快速、比较彻底的分离开来。 天然有机高分子絮凝剂 在近代水处理中，天然高分子絮凝剂由于电荷密度较小，分子量较低，但容易发生生物降解而失去其絮凝活性，所以很少直接应用。所以要对其进行改性七十年代以来，美、英、法、日和印度等国结合本国的天然高分子资源，重视化学改性有机高分子絮凝剂的研究。目前国外大的商品高分子絮凝剂公司近130家.约生产400种不同牌号的商品絮凝剂，其中20%为
第15卷第2期化学研究Vol.15No.2 2004年6月C HE MICAL RESEARC H Jun.2004 树枝状大分子聚酰胺-胺的合成与性能 李杰,王俊,王天凤,刘立新 (大庆石油学院石油化工系,黑龙江大庆163318) 摘要:采用发散合成法合成了以乙二胺为核的1.0~3.0代的系列树枝状高分子聚酰胺-胺(PAMAM).采用IR、 核磁共振、端基分析对PAMAM的结构进行了表征,考察了PAMAM水溶液的表面活性及其对难溶药物水杨酸的 增溶能力.结果表明:半代PAMAM具有一定的表面活性,整代PAMAM几乎没有表面活性,表面活性主要与PA- MAM的端基结构有关;PAMAM对难溶药物水杨酸具有增溶作用,增溶能力随代数和质量浓度的增加而增大,增 溶方式与传统的表面活性剂不同. 关键词:树状大分子;聚酰胺-胺;合成;表面张力;增溶 中图分类号:O633122文献标识码:A文章编号:1008-1011(2004)02-0031-04 Synthesis and Performance of Dendrimer Polyamidoamine LI Jie,W ANG Jun,WANG Tian-feng,LIU L-i xin (De partmend o f Petroc hemical Engineering,Daqing Petrole um Institute,Daqing163318,Heilongjiang,China) Abstract:A series of1.0~3.0G dendrimers(PAMAM)have been synthesized by divergent method with ethylenedia mine as core.The structure of PAMAM has been characterized by IR,NMR,terminal analysis. The surface activity of their aqueous solution and their solubilization to water insoluble salic ylic acid have been investigated.The results are as follows:PAMAM of hal-f generation possesses certain surface activity, while PAMAM of integer-generation possesses hardly any surface ac tivity.The surface ac tivity of PAMAM aqueous solution is related to their terminal groups.PAMAM have certain solubilization on water insoluble salicylic acid.The solubilization magnitude increases with the build-up of PAMAM mass concentration or generation,and their solubilizing pattern is different from that of traditional surfactant. Keywords:dendrimer;polyamidoamine;synthesis;surface tension;solubilization 树枝状高分子(dendrimer)是上世纪80年代中期国外开发的一类新型合成高分子[1].由于树枝状高分子的内部具有空腔,外部含有大量的功能基团,具有携带难溶药物和生物活性物质的潜在能力,所以,它在药物输送领域具有良好的应用前景[2-3].本实验采用/发散合成法0[1]合成了以乙二胺为核(core)的1.0~ 3.0代端基为胺基的树枝状高分子聚酰胺-胺(PAMAM)1在对PAMAM进行表征的基础上,考察了PAMAM水溶液的表面活性和其对难溶药物的增溶作用. 1实验部分 111原料与试剂 乙二胺,AR,沈阳市东兴试剂厂;丙烯酸甲酯,AR,沈阳市新西试剂厂;甲醇,AR,黑龙江省阿城化学试剂厂;甲苯,AR,哈尔滨市化工试剂厂;乳化剂OP-7,天津助剂厂. 1.2仪器与测试 红外光谱用403型傅立叶变换红外光谱仪,液膜法测定;端基分析用ZD-2型自动电位滴定计测定;核磁共振采用美国Varian NOVA400MHz核磁共振仪,C DCl3为溶剂,13C的观测频率为399.716MHz.PAMAM的增溶性能采用UV-300型紫外分光光度计测定;表面活性用滴体积法测定. 113PAMAM的合成 收稿日期:2003-09-01. 基金项目:黑龙江省教育厅资助课题(10511121). 作者简介:李杰(1970-),男,硕士,讲师,研究方向为油田化学.
水处理药剂常见的种类 让我们重点了解一下其中几种水处理剂。 一、絮凝剂 1、淀粉衍生物絮凝剂 近年来淀粉类絮凝剂在印染废水中应用也非常广泛。用过硫酸铵为引发剂，使菱角粉与丙烯腈接枝共聚，制得的改性淀粉配以助凝剂碱式氯化铝处理印染废水，浊度去除率可以达到70%以上。在淀粉与丙烯酰胺共聚两步法合成阳离子淀粉絮凝剂的基础上，进行了淀粉—丙烯酰胺接枝共聚物一步法改性阳离子絮凝剂CSGM的合成及性能研究，用这种絮凝剂处理毛纺厂印染废水取得了较好结果。利用生产魔芋精粉后的下脚料，以尿素作催化剂，通过磷酸盐酯化制成絮凝剂1号，对含硫化染料印染废水进行处理，当投药量120mg/L时，COD去除率68.8%，色度去除率达92%。在等以淀粉为原，合成了阳离子型改性高分子絮凝剂，并用它对印染等轻工废水进行处理，研究结果表明，悬浮物、COD、色度去除率较高且产污泥量少，处理后的废水水质得到较大改善。 2、木质素衍生物 自70年代以来，国外已研究了以木质素为原料合成季胺型阳离子表面活性剂，用其处理染料废水获得了良好的絮凝效果。利用造纸蒸煮废液中木质素合成了阳离子表面活性剂，处理印染废水，结果表明，木质素阳离子表面活性剂具有良好的絮凝性能，脱色率超过90%。张芝兰等以草浆黑液中提取木质素，作为絮凝剂，并与氯化铝、聚丙烯酰胺的效果进行了比较，证实了木质素处理印染废水的优越性。雷中方等研究了从厌氧处理前后的碱法草浆黑液中提取木质素作为絮凝剂，处理印染废水，取得了较好的效果，在此基础上雷中方等又研究了木质素絮凝作用机理，证明了木质素絮凝剂是一种对高浊度、酸性废液有特效的水处理剂。 3、其它天然高分子絮凝剂 宫世国等以天然资源为主要原料，经物理、化学加工后制成两性新型复合混凝脱色剂ASD-Ⅱ对印染厂的还原、硫化、纳夫妥以及阳离子和活性染料的染色废水进行絮凝脱色实验，脱色率平均大于80%，最高达98%以上，COD去除率平均大于60%，最高达80%以上。张秋华等采用研制的羧甲基壳聚糖絮凝剂处理毛巾厂的印染废水，实验结果显示，羧甲基壳聚糖絮凝剂在废水的脱色和COD的去除效果方面，都优于常用的其它高分子絮凝剂。 二、杀菌灭藻剂 能有效地挖去藻类繁殖和粘泥增长，在不同的PH值范围内均有很好的杀菌灭藻能力，并有分散和渗透作用，能渗透并除去粘泥和剥离附着的藻类，
聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子的应用 陈谡 （02300002） 摘要：聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子是目前树状大分子化学中研究较为成熟的一类，是三种已经商品化的树状大分子之一，其功能化和应用是目前树状大分子领域的热点。PAMAM已在多个领域显示出良好的应用前景。本文主要对PAMAM在表面活化、载体、膜材料、絮凝剂等方面的应用进行阐述。 关键词：聚酰胺-胺（PAMAM）；树状大分子；功能化；应用。 树状大分子(Dendrimer) 是当前正在蓬勃发展的新型合成高分子。近年来,随着对树枝状大分子各方面研究的不断深入,其许多独特的性质引起相关领域普遍关注。由于这类化合物研究的迅猛发展,美国化学文摘从第116 卷起在普通主题索引中新设专项标题(Den2drimic Polymers) 。在1993 年美国丹佛召开的美国化学会全国会议上和在2002 年北京召开的国际纯粹和应用化学联合会( IUPAC) 的世界高分子会议上,树枝形大分子被列为五大主题之一。 聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子是目前研究最广泛,最深入的树状大分子之一,它既具有树状 大分子的共性,又有自身特色.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的特点是:精确的分子结构,大量的表 面官能团,分子内存在空腔,相对分子质量可控性,分子量分布可达单分散性,分子本身具有纳米尺寸,高代数分子呈球状.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的结构特点使其具有独特的性质:良好的相容性,低的熔体粘度和溶液粘度,独特的流体力学性能和易修饰性。 自1985 年PAMAM 树状分子首次出现以来,有关PAMAM 树状分子的研究工作十分活跃,尤其 是近10 年来,关于PAMAM 树状分子合成和应用研究的报道更是快速增长。PAMAM 树状大分子在药物载体、纳米复合材料、纳米反应器、毛细管气相色谱固定相、废水处理、乳化炸药稳定剂、催化剂、高分子材料的流变学改性剂、光电传感、液晶、单分子膜、基因载体等多方面已显示出广阔的应用前景。本文主要对PAMAM在表面活化、载体、膜材料、絮凝剂等方面的应用进行阐述。 1，表面活化 1．1表面活性剂 聚酰胺胺(PAMAM)树状分子中碳氢链是亲油性的基团, 而羧基和胺基是亲水性的基团,所以聚酰胺胺(PAMAM)树状分子具有增溶,破乳,稳定等表面活性剂所具有的作用.但是聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作为表面活性剂与传统的表面活性剂在结构上是不一样的,随着代数的增多,它接近于球形,而传统的表面活性剂多为线形.因而,聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作为表面活性剂又有其自身的特点. 叶玲[1]等报道了聚酰胺胺(PAMAM)树状分子可作为亲油性药物的增溶剂,研究了第一代到第六代的聚酰胺胺(PAMAM)树状分子浓度和水溶液的pH值对烟酸增溶效果的影响. 结果发现,随着聚酰胺胺(PAMAM)树状分子浓度的增加,对烟酸的增溶能力也提高;当烟酸处在高的pH值和完全处于离子状态时,增溶效果变好.王俊等合成了聚酰胺胺(PAMAM)树状分子,并用三羟基氨基甲烷进行端基改性,研究了它们对布洛芬的增溶能力,结果表明,两类树状大分子对布洛芬的增溶量
1.前言 1.1树枝状大分子简介 树枝状大分子作为一种新型功能大分子，具备规则三维结构以及高度的支化度，相对比于传统的线性大分子，在合成时，它拥有卓越的产物对称性，获得良好的相对分子质量单分散性，并且够准确控制其分子大小、形状、官能团和结构，即能在分子水平上进行精确设计来满足不同的使用要求，近几年来，独具规则结构和独特性质的树枝状大分子，广泛应用于反应催化、生物医药、导电介质、染料工业、温敏传感器、膜材料开发等众多的领域。尽管当前，正式投入工业化生产的树枝状大分子厂家寥寥无几，但借助树枝状大分子如此多优异的出众性能，未来应用前景无可限量。 树枝状大分子是通过不断反复的反应环节合成的，每一次重复，得到的树枝状大分子产物代数就加一代，从理论上讲，树枝状大分子可以一代代的不断重复下去，但是实际上由于存在空间位阻的干扰，重复的越多，条件也越苛刻，目前，1-10代为主，以低代数居多。 1.2树枝状大分子的发展 树枝状大分子的发展大约经历了如下三个阶段：（1）提出与尝试；（2）合成方法的研究与改善；（3）金属树枝状大分子的诞生。 （1）提出与尝试 Flory于1952年发布的通过合成多功能基单体，聚合生成高度支化大分子，该法获得的不规整、分子量分布宽的树枝状大分子是人类向高分子发起研究的第一步。 通过逐步重复反应，V?gtle在1978年第一次合成并报道了树枝状大分子。合成过程由两个步骤组成，第一步是进行迈克尔加成，单体是苯胺和丙烯腈；二步是使用硼氢化钠来还原腈基。重复上述两个步骤可以获得树状大分子。 合成过程如下图所示:
图1 逐步重复法合成树枝状分子示意图 （2）合成方法的研究与改善 Tomalia博士（美国Dow化学公司）和Newkome教授（南弗罗里达大学）在1985年，几乎同一时间合成了带有树枝状结构大分子化合物并进行发表。俩位科学家分别将这类新型的化合物命名为“Sarburst Dendrimers”和“Arboml”。正因为这两种命名均牵涉到“树状”这个概念，因此该类高分子也被称为树状大分子。从这一年起，人类真正敲开了树枝状大分子的大门。 此后，Tomalia、Newkome等教授成功合成了多种结构的树枝状大分子，树枝状大分子的研究取得了突破性的进展。Tomalia研究组的主要研究内容是合成聚酰胺-胺型树枝状大分子，一般选择氨、乙二胺等作为树枝状大分子的中心核。合成步骤简单介绍如下：先进行迈克尔加成，将丙烯酸甲酯通过反应接入中心核，接着进行下一步酰胺化反应，即加入二氨基烷烃进行反应。通过围绕核心不断反复进行这两步，便能够构筑出一种星状式的链增长反应(如图2)。 图2 Tomalia制备树枝状大分子PAMAM反应机理
工业水处理药剂 水资源贫乏一直是我国面临的一大难题,尤其是近年来随着国内经济的迅速发展,用水量急剧上升,水资源的污染也日趋严重。工业水处理技术对于节约水资源、减少水污染、延长设备使用寿命等具有重要意义。因此,随着工业水处理及环境保护要求地不断提高,我国的水处理剂的品种不断丰富,性能不断提高。水处理剂品种多样,本文叙述了水处理阻垢剂和缓蚀剂的研究进展及现状,并对絮凝剂作了简要介绍。 阻垢剂 阻垢剂是一类能阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的物质。一般认为,阻垢剂起阻垢作用是因为它对水中金属离子有螯合作用、对微晶有吸附分散作用和晶格畸变作用。 阻垢剂研究进展概述 经过半个多世纪的发展,阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。近年来,阻垢剂的品种丰富多样,在工业水处理及环保要求的推动下,阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展: 阻垢剂分类及研究现状 有机膦酸盐类有机多元膦酸盐是目前国内外产量最大、应用最广的水处理剂,具有良好的化学稳定性、耐高温性,用量少、具缓蚀作用。此外,有机多元磷酸盐对钙、镁、锌、铁等许多金属离子具有优异的螯合能力,故大量用于水处理中。 氨基三甲叉膦酸 氨基三甲叉膦酸
不易水解,耐高温,低毒或无毒,对碳酸盐的防垢效果特别好,且具有一定的缓蚀性能,可作为硬度大、矿化度高、水质条件恶劣等用水系统的阻垢剂,如工业循环冷却水、油田注水、印染用水等。 亚磷酸(或三氯化磷与铵盐、甲醛在酸性介质中一步合成的反应式如下该方法具有原料易得、合成方法简单、成本低和产品质量稳定等优点,适合工业化生产。乙二胺四甲叉膦酸乙二胺四甲叉膦酸能与铁、铜、锌、铝、钙、镁等离子中的个或多个金属离子螯合,形成立体结构的双环或多环螯合物可分散于水中,使水垢的正常结晶破坏,有效地抑制各种盐垢的生成。34$%& 化学稳定性好,在高含量时还具有缓蚀性能,可作为工业循环冷却水、锅炉用水、电厂循环水及印染行业的阻垢缓蚀剂多氨基多醚基甲叉膦酸 进入上世纪70 年代,以多氨基多醚基甲叉膦酸为代表的新型含醚有机膦酸的发展颇引人关注,由于醚键的引入使有机膦性能有了突破性进展。具有很好的钙容忍度和优异的阻垢、分散性能,它是作为优异的碳酸钙阻垢剂引入冷却水领域的。它也可以有效地控制硅垢的形成,且具有良好的对金属离子如锌、锰和铁的稳定性。业已在国外的石化、电力、油田等部门得到应用聚合物类阻垢剂聚合物阻垢剂具有阻垢效果好、热稳定性高、用量少等优点,被广泛应用于石化、化肥、电力等冷却水系统。聚合物阻垢剂经历了天然高分子聚合物、均聚物、二元及多元共聚物、环境友好聚合物 的发展历程。由于羧基是阻碳酸钙、硫酸钙垢的主要官能团,而羟基、酰胺基等有利于阻磷酸钙垢,磺酸基能有效分散金属氧化物、稳定锌和有机磷酸。因此人们利用具有不同官能团的单体或它们的不同配比,共聚成具有多种水处理功能的共聚物,从而陆续开发出了一系列二元、三元甚至四元共聚物’ 羧酸类聚合物阻垢剂羧酸类聚合物阻垢剂是丙烯酸(##、马来酸或马来酸酐,在引发剂作用下,通过均聚或与其他单体共聚形成的一类水溶性高分子化合物。该类阻垢剂中的羧基官能团对等离子具有较强的螯合能力,不仅有分散、凝聚作用,还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列,从而起到阻垢作用
水处理剂（全）
的下降幅度比硫酸铝小。 4）硫酸铝仅适合酸性施胶，而聚合氯化铝可以在酸性和中性环境中施胶，对系统的腐蚀明显减弱，白水的处理更加容易。 5）可加填廉价的碳酸钙填料，不仅降低了生产成本、提高了纸张的白度和耐折性，同时也克服了合成胶料（如AKD等）难以避免的缺点（如打滑、施胶度难以控制等）。 6）使用聚合氯化铝施胶，浆料的助留、助滤作用明显提高。 7）纸张性能除裂断长外，其它各项指标均不同程度地提高。 使用方法将固体产品配制成含量为10%的液体产品，在待施胶的浆料中加1.5-3.0%的液体产品，并搅拌使其与浆料充分混合即可。其用法与硫酸铝一样，用量仅为硫酸铝的三分之一，按绝干纸计算用量为2%－3%。 包装及防护本产品采用内外双层包装，内用塑料袋，外用编织袋。每包25公斤。注意事项： 1、本产品属偏酸性产品，绝对禁止同碱性物质（如漂白水、石灰等）一同存放，否则产品会失效。 2、固体产品易吸潮，应放置在干燥的地方存放。 3、在包装袋完好情况下，保质期一年。 二、聚合硫酸铁铝 产品介绍：产品名称：聚合硫酸铁铝英文名称：Poly Aluminum Ferric Sulfate (PAFS) 化学式：{Al(OH)nSO4}m{Fe2(OH)nSO4}m （n≤5，m≤10）产品概述：聚合硫酸铁铝是取代聚合硫酸铁和聚合氯化铝的一种新型、高效、快速、低耗、无毒的无机高分子絮凝剂。兼具铝盐和铁盐高效净水剂的优点，化学性质稳定，分子结构庞大，PH值的适用范围广（3－11之间），基本不受原水PH值影响，无需添加助凝剂，比铝盐和铁盐絮凝剂更具吸附力和凝聚力，絮凝矾花大，沉淀速度快，活性高，过滤性强；对水中SS、COD、BOD及色度的去除率更高，净化效果更好；对设备管线的腐蚀性更小；投加量更少，成本更低，特别是固体产品，便于运输、仓贮和保管，投加操作也更为方便。而且，聚合硫酸铁铝充分利用铁离子与铝离子的相互补偿性能,有效地避免了金属离子对净水剂使用范围的限制。产品性质：一种无机高分子聚合物，外观为白色至黄褐色透明液体或粉状固体。易溶于水，不溶于有机溶剂。水溶液呈酸性，对皮肤有腐蚀性。其有效成分为Fe、Al等形成的多核高价络离子。产品特性：1.稳定：具有稳定的化学性能，可长期存储而不变质。宜于仓储、运输和投料操作。 2.高效：投加剂量少，絮凝沉降时间短，去除SS、COD、BOD等效果显著。 3.快速：投入原水后形成的絮凝体大，沉淀速度快，活性高，过滤性好。 4.投加剂量少：与传统无机絮凝剂相比，投加剂量即用量节省约20%-50%。5.絮凝速度快：本品投入原水后数秒内即出矾花，并迅速长大下沉。 6.沉降性能好：絮凝矾花大，沉降速度快，絮凝体含水量低，沉淀泥的处理成本小。7.适应性强：无论原水浊度高低，废水污染物浓度大小，其净化效果都十分显著。8.PH适用范围较宽：对PH为3－11的体系，即不受原水PH值的影响，无需添加助凝剂，也不影响原水的PH值。9.对除硫、砷、氟和铬、汞、铅、镉、锰等重金属离子有显著作用。10.对造纸、印染等行业的废水，具有较好的脱色效果。11.可在较低温度下使用。主要用途：1.絮凝沉降，固液分离。通过电中和、吸附卷扫、桥架网捕等作用，破坏液体中胶体或悬浮粒子的稳定性，进而形成较为粗大的絮团而
第15卷 第2期化 学 研 究V ol.15 N o.2 2004年6月CHE MIC A L RESE ARCH Jun.2004 树枝状大分子聚酰胺2胺的合成与性能 李 杰,王 俊,王天凤,刘立新 (大庆石油学院石油化工系,黑龙江大庆163318) 摘 要:采用发散合成法合成了以乙二胺为核的1.0～3.0代的系列树枝状高分子聚酰胺2胺(PAM AM).采用IR、 核磁共振、端基分析对PAM AM的结构进行了表征,考察了PAM AM水溶液的表面活性及其对难溶药物水杨酸的 增溶能力.结果表明:半代PAM AM具有一定的表面活性,整代PAM AM几乎没有表面活性,表面活性主要与PA2 M AM的端基结构有关;PAM AM对难溶药物水杨酸具有增溶作用,增溶能力随代数和质量浓度的增加而增大,增 溶方式与传统的表面活性剂不同. 关键词:树状大分子;聚酰胺2胺;合成;表面张力;增溶 中图分类号:O633122文献标识码:A文章编号:1008-1011(2004)02-0031-04 Synthesis and Perform ance of Dendrimer Polyamidoamine LI Jie,W ANGJun,W ANG T ian2feng,LI U Li2xin (Departmend o f Petrochemical Engineering,Daqing Petroleum Institute,Daqing163318,H eilongjiang,China) Abstract:A series of1.0～3.0G dendrimers(PAMAM)have been synthesized by divergent method with ethylenediamine as core.The structure of PAMAM has been characterized by IR,NMR,terminal analysis. The surface activity of their aqueous s olution and their s olubilization to water ins oluble salicylic acid have been investigated.The results are as follows:PAMAM of half2generation possesses certain surface activity, while PAMAM of integer2generation possesses hardly any surface activity.The surface activity of PAMAM aqueous s olution is related to their terminal groups.PAMAM have certain s olubilization on water ins oluble salicylic acid.The s olubilization magnitude increases with the build2up of PAMAM mass concentration or generation,and their s olubilizing pattern is different from that of traditional surfactant. K eyw ords:dendrimer;polyamidoamine;synthesis;surface tension;s olubilization 树枝状高分子(dendrimer)是上世纪80年代中期国外开发的一类新型合成高分子[1].由于树枝状高分子的内部具有空腔,外部含有大量的功能基团,具有携带难溶药物和生物活性物质的潜在能力,所以,它在药物输送领域具有良好的应用前景[2-3].本实验采用“发散合成法”[1]合成了以乙二胺为核(core)的1.0～3.0代端基为胺基的树枝状高分子聚酰胺2胺(PAMAM)1在对PAMAM进行表征的基础上,考察了PAMAM水溶液的表面活性和其对难溶药物的增溶作用. 1 实验部分 111 原料与试剂 乙二胺,AR,沈阳市东兴试剂厂;丙烯酸甲酯,AR,沈阳市新西试剂厂;甲醇,AR,黑龙江省阿城化学试剂厂;甲苯,AR,哈尔滨市化工试剂厂;乳化剂OP27,天津助剂厂. 1.2 仪器与测试 红外光谱用403型傅立叶变换红外光谱仪,液膜法测定;端基分析用Z D22型自动电位滴定计测定;核磁共振采用美国Varian NOVA400MH z核磁共振仪,C DCl3为溶剂,13C的观测频率为399.716MH z.PAMAM的增溶性能采用UV2300型紫外分光光度计测定;表面活性用滴体积法测定. 113 PAMAM的合成 收稿日期:2003-09-01. 基金项目:黑龙江省教育厅资助课题(10511121). 作者简介:李杰(1970-),男,硕士,讲师,研究方向为油田化学.
https://www.doczj.com/doc/4c3711072.html, 《化学通报》在线预览版 不同引发核树状大分子的合成 孙万虹2 莫尊理1# 陈红# （1 西北师范大学化学化工学院 兰州730070； 2 西北民族大学理科实验中心 兰州 730030） 摘 要 含不同分支官能团树状大分子的合成是目前研究的一个热点。文献报道的有两方向引发核、三方向引发核、四方向引发核、六方向引发核等结构新颖的树状分子。本文综述了不同引发核及其衍生物在树状大分子合成中的应用。 关键词 树状大分子 树枝状化合物 引发核 Progress of Having Different Branch Core of Dendrimers Sun Wan-hong 2 Mo Zun-li # Chen Hong # 1 College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwest Normal University, Lanzhou 730070 2 Center of Scientific Experiment, Northwest Minorities University, Lanzhou 730030 Abstract synthesis research of dendrimers containing different branch is now focused. Dendrimer of two branch core, three branch core, four branch core, six branch core, having original structure, have been reported in the literature. It is summarized that having different branch of core and ramification applied to the synthesis of dendrimers. Key words Dendrimers, Poly(amidoamine) dendrimers, Having different branch of core 树状大分子是20世纪80年代中期开发的一类具有三维结构的合成高分子，其特点为高度对称，呈单分散性，表面具有高密度的官能团。树状大分子由各种初始核构筑而成，其外围支化层（代数）呈几何级数增长，最外层的末端基团分布在树状大分子表面。树状大分子核的形状与官能团数目（Nc ）和支化单元的形状与官能团数目（Nr ）决定着树状大分子的形状与大小[1]。常见的树状大分子引发核有二胺、芳香族化合物、硅烷核和多羟基醇等。 迄今为止，大多数树状大分子是在有限的几种内部官能团，特别是内部多官能团的基础上成功合成出来的。选择不同方向起始核进行树状化合物的合成，是目前这一领域研究的热点内容之一，如两方向引发核A [2]、三方向引发核B [3]、四方向引发核C [4]、六方向引发核D [5]等。 A B C D 1 二方向核树状大分子的合成 以偶氮苯为核合成树状大分子是近几年来的研究热点，因为基于偶氮苯的结构，这类分子一般都具有很好的光学活性[6, 7]。Momotake 等[8]合成了水溶性偶氮苯为核的树状大分子（图式1），该分子在光的照 作者简介：莫尊理(1964--), 男，教授，研究生导师。主要研究方向为树状高分子与功能材料。E-mail:mozl@https://www.doczj.com/doc/4c3711072.html, 基金项目：国家自然科学基金（29875018）、甘肃省自然科学基金(3ZS051–A25-050)、甘肃环保科研基金（GH2005-10）、甘肃省高分子材料重点实验室重点项目 N X X X OH OH OH HO HO OH HO OH HO (CH 2)n X X
1、聚合氯化铝（PAC） 水处理剂聚合氯化铝简称（PAC）为无机高分子聚合物。本产品是选用优质铝酸钙粉、盐酸为原材料，精制而成。功能及用途 1、该产品可广泛用于生活饮用水，工业用水的净化。 2、反应快、耗药少。矾花大，沉降快，滤性好，可提高设备利用率、治水成本低。 3、投加过量不会产生副作用，易操作管理。对治水设备和管道无腐蚀性。适用范围本品适应水体范围pH值为4-14，但最佳处理范围pH值为6-8。处理水体适应力强，适用于各种水体的处理，并解决了其他药剂不易处理低浊度水和低温水（4℃以下）反应慢效果差的难题。 (1)、产品特性 聚合氯化铝（PAC）又名碱式氯化铝(BAC)。由一系列不同聚合度的无机高分子化合物组成，主成分 为Al13O4(OH)24(H2O) 127+高电荷聚合环链的聚合铝离子，对水中胶体及颗粒物具有高效电中和及架桥 絮凝功能，可有效去除水中浊度、色度、重金属离子及微量有机毒物。 (2)、技术指标 (3)、产品用途
生活饮用水及生产供水的处理； 工业废水的处理：如印染、皮革、造纸、冶金、重金属及食品工业等废水处理及污泥脱水； 工业生产应用：造纸施胶沉淀剂、甘油精制、精密铸造工业的硬化剂、耐火材料、陶瓷粘剂、水泥 速凝剂等。 (4)、使用方法 使用时，固体产品要溶解成水溶液投加；液体产品通常可加水稀释至Al２O3含量1%左右投加。 (5)、包装与贮存 视用户需要，可以采用玻璃钢槽罐车或塑料桶装供货。 2、聚丙烯酰胺(PAM) 物化性质：白色细砂状粉末，系水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，有良好絮凝性、增稠性、耐剪切性、分散性，可降低流体磨擦阻力、粘弹性。 主要用途 阴、非离子：工业废水，废液处理中用作助凝剂及絮凝剂。洗煤选矿，造纸工业白水回收．化学工业固液分离。 阳离子：城市污水处理厂生化污泥的脱水，油田、地质勘探、纺织、造纸工业等 使用方法 溶解本品的水应是洁净的水(如自来水)，将其配成质量浓度0.1%—0.3%(不高于0.5%)的水溶液。 溶解时将聚合物慢慢撒入水的漩涡中，应避免聚合物颗粒进入水中后互相粘连、结团。然后再搅拌一段时间，使其充分溶解，最后成为均匀、透明、粘稠的溶液，要加一小时的熟化期，保证其絮凝性能。 本品溶解及搅拌时间根据水温情况高低有所不同，一般为1小时。 包装贮运 复合编织袋内衬塑料袋包装，每袋净重15，20或25KG。
聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的 合成及应用 Synthesis and Application of Polyamidoamine Dendrimer 摘要：聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子是目前树状大分子化学中研究较为成熟的一类，是三种已经商品化的树状大分子之一，其功能化和应用是目前树状大分子领域的热点。PAMAM已在多个领域显示出良好的应用前景。本文综述聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的结构、性质、合成方法、表征技术，并介绍了其在化剂、金属纳米材料、纳米复合材料、膜材料、表面活性剂等领域的应用研究进展。聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的合成方法主要是发散法，另外还有收敛法和发散收敛共用法。 关键词：聚酰胺-胺(PAMAM);树状大分子；合成；应用 Abstract: Polyamidoamine (PAMAM) dendrimers, which are one of three kinds of commercialized dendrimers, have been studied more completely in dendritic chemistry. Currently, the hot point in this field focuses on their functionality and application. Their excellent potential applications have been shown in many areas. In this paper, progress in study on the structure properties, methods for preparation, characterization and application of PAMAM in catalysts, metal nanomaterials, nanocomposites, film materials and surface active agents was reviewed. The main method for preparation of PAMAM is the divergent method. In addition the convergent method and the divergent-convergent method are used too. Keywords:Polyamidoamine(PAMAM) ; Dendrimers; Synthesis; Application
树状大分子 树状大分子聚合物就是指有树枝形状结构的物质，结构上，它一般具有规整的分子结构，高度支化的分子内有许多空腔，末端含丰富的官能团，分子量容易在合成时控制；性能上，高度支化的分子使它不容易结晶，丰富的表面官能团决定了它的高表面活性，而它溶液和恪体的低粘度性能使它易于成型加工，容易成膜，良好的生物相容性使它能很好的应用于生物体内。 目前合成树形大分子聚合物的方法主要有发散法和收敛法两种。发散法是由核心开始，逐步引入单体，发散法能合成高代产物，但是随着代数变大，产品易产生结构缺陷。收敛法则是先构造外围分支，由核心将分支链接，虽然产物缺陷少，但是收敛法合成速度慢，空间位阻影响大。
PAMAM表面拥有多个活性中心和丰富的端基官能团，可以进行很多修饰或与各种药物共价形成共辄物，而许多重复单元形成的大量内体结构，可以有效地包埋药物，形成载药复合物，且PAMAM同时具有良好的生物相容性和无免疫原性，这使得PAMAM在药物载体方面广泛应用。 用发散法合成树状大分子的过程如下:0. 5G PAMAM的合成在冰水浴中，向250 m L三口瓶中缓慢加入9. 0 g ( 0. 15 mol) EDA（乙二胺）和30mL甲醇，通N2气除氧，磁力搅拌下用恒压滴液漏斗滴加( 1 滴/s) 103.2g( 1. 2 mol) MA(丙烯酸甲酯)。滴毕在25 ℃搅拌反应24 h，反应混合物经50 ℃减压下旋转蒸发除去溶剂和过量MA，得淡黄色透明液体0. 5GPAMAM 产品。按比例逐渐增大丙烯酸甲酯的用量，同法可合成 1. 5G、2. 5G 和 3. 5G PAMAM。 1. 0G PAMAM的合成在冰水浴中，向250 m L 三口瓶中加入20. 2 g( 0. 05 mol) 0. 5G PAMAM的甲醇( 50 m L) 溶液，通N2气除氧后磁力搅拌下缓慢滴加( 1滴/s) 72 g( 1. 2 mol) EDA，滴毕，在25 ℃搅拌反应24 h，再经60 ℃减压旋转蒸发，并利用浓硫酸作辅助吸收剂除去溶剂及过量EDA，得淡黄色粘稠状液体1. 0G 粗品。用乙醚作萃取剂、甲醇为溶剂交换剂蒸馏除去乙二胺，得1. 0G 纯品。按比例逐渐增大乙二胺的用量，同法可合成 2. 0G、 3. 0G 和 4. 0G
摘要： 关键词： 引言： 未来人们在地球上的生活质量将在很大程度上取决于安全水的含量。作为生命之源的水正在被无情的消耗与污染。为了阻止这种趋势，许多国家都采取广泛的措施，投入大量的资源，为了阻止水污染和让污水变回较好的自然水质。（To halt this trend, many countries are taking extensive measures and investing substantial resources in order to stop the contamination of water and return at least tolerably good water quality to nature.）【1】（Wastewater treatment 【作者】Ran?el N. Kitanovi?;Vanja M. ?u?ter?i?【刊名】V ojnotehni?ki Glasnik【出版日期】2013【卷号】Vol.61【期号】No.3）而大力发展水处理剂对于实现这一目的将起着至关重要的作用。 水处理剂又称水处理化学品，是指在各种水处理中必须使用的化学品。是工业用水、生活用水、废水处理过程中必需的化学药剂，通过使用这些化学药剂，可使水达到一定的质量要求。它的主要作用是控制水垢和污泥的形成、减少泡沫、减少与水接触的材料腐蚀蚀、除去水中的悬浮固体和有毒物质、除臭脱色、软化水质等。目前，水处理剂可分为三类:一是通用化学品：原指用于水处理的的无机化工产品，如Al2(SO4)3等;二是专用化学品：包括活性炭、离子交换树脂和有机聚合物絮凝剂等；三是配方化学品：包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、燃烧助剂等。【2王明慧】此类产品广泛应用于化工、冶金、化纤、制药、发电、石油开采和其它任何需应用循环冷却水的工业部门。 正文 1.中国水处理剂发展的历史 水处理行业既是一个古老的行业，又是一个新兴的行业。几百年前人们就知道用明矾可以净化水。但是以工业规模进行水的处理，并应用于现代工业和城市，使多种水经过处理后达到人类日益提高的要求，则只有五六十年的历史，在中国也只有30多年的历史。 水处理行业的形成和发展伴随着经济的快速发展和城市工业化的进程，水资源的短缺和人类环保意识的增强为水处理行业的发展壮大提供了原动力和巨大的市场。中国水处理剂的发展是随着现代水处理技术的引进而发展起来的，开发时间比发达国家晚约30年，但发展速度很快，现己形成了自主研制产业化的体系。 中国水处理剂的发展历程可分为两个阶段: 1974一1989年为第1个阶段，即引进吸收和国产化阶段，目标是建立中国水处理剂研究及制造体系; 1990一2000年为第2个阶段，是创新研发及产业化阶段。目标是建立起中国具有自主知识产权的水处理剂及技术体系。【3张玉龙，董晖主编,水处理剂配方设计与实例,中国纺织出版社,2011.05,第9页】 至今，中国己有水处理产品100种以上。各种水处理剂从产量到质量己基本满足国内需求，且部分产品出口。从技术上讲，有些产品的生产技术和性能己处于国际领先水平。 2.国内水处理剂的现状 2.22. 1我国水处理剂的品种 我国水处理药剂是在70年代引进大化肥装置后才引起重视和逐步发展起来的;此后，自行研制开发了一系列水处理剂。日前，我国水处理剂的品种主要有阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂、无机凝聚剂、有机絮凝剂等几大。 2.1.1阻垢剂 70年代以来，我国在引进和消化吸收基础上开发和应用的水处理阻垢剂主要有两类，一类是有机嶙酸盐如HEDP}轻基亚乙基二嶙酸盐),EDTMP}乙
树枝状大分子在生物医学领域的研究与应用Ξ 李桂英 张其震 李爱香 (山东大学化学与化工学院,济南250100) 摘要 树枝状大分子是一类具有特定三维结构和高度支化结构的新型大分子,其独特的分子结构和物理化学性质使之在许多领域有广泛的用途。本文着重介绍了树枝状大分子作为药物载体、基因载体、磁共振造影剂和硼中子俘获治疗试剂等在生物医药领域中的应用研究进展。 关键词 树枝状大分子 医学 中图分类号 R318 文献标识码 A 文章编号 1006-4915(2003)0120057203 The R esearch and Applications of Dendrimers in Biology and Medicine Li G uiying Zhang Q izhen Li Aixiang (School of Chemist ry&Chemical Engineering,S handong U niversity,Jinan250100) Abstract Dendrimers are a class of macromolecules with a regular and highly branched three-dimensional architecture.Owing to the unique features,dendrimers have potential applications in many areas.In this paper,the research and applications of dendrimers in the fields of medicine such as drug delivery,gene carriers,MRI and BNCT were reviewd. K ey w ords Dendrimers Medicine 树枝状大分子是近几年来出现的一类新型大分子,它是通过支化基元逐步重复的反应得到的一类具有高度支化结构的大分子。树枝状大分子与传统的线性大分子相比有以下几个显著特点:(1)树枝状大分子有明确的分子量及分子尺寸,结构规整,分子体积、形状和功能基都可在分子水平上精确控制; (2)树枝状大分子一般由核心出发,不断向外分支,代数较低时一般为开放的分子构型,随代数的增加和支化的继续,从第四代开始,分子由敞开的松散状态转变为外紧内松的球形三维结构(如图1),分子内部具有广阔的空腔,分子表面具有极高的官能团密度;(3)树枝状大分子有很好的反应活性及包容能力,在分子中心和分子末端可导入大量的反应性或功能性基团,用作具有特殊功能的高分子材料[1,2]。 由于树枝状大分子的分子量分布单一、内部具有广阔的空腔和表面具有极高的官能团密度,决定了它可以作为蛋白质、酶和病毒理想的合成模拟物,而且树枝状大分子很容易进行官能化,因此在生物和医学领域得到了广泛应用,如内部空腔可以包裹药物分子,末端基团通过修饰可连接基因和抗体等活性物质 。 图1 聚酰胺—胺树枝状大分子结构示意图 Fig1Structure sketch of Dendrimers 目前树枝状大分子在生物医学领域的研究主要集中在:抗微生物制剂、药物载体、基因载体、免疫制剂、硼中子俘获治疗试剂、磁共振造影剂等。 1 抗微生物制剂 树枝状大分子的三维结构可清晰的划分为核心和表面两部分,在核心和表面之间可以同时发生主 山东生物医学工程 Shandong Journal of Biomedical Engineering Ξ作者简介:李桂英(1975年—),女,在读硕士研究生。