聚天冬氨酸复配水质稳定剂的研究进展

化学与生物工程2009,Vol.26No.6Chemistry &Bioen gineering15基金项目:山西省科技攻关资助项目(2006031104203),山西省自然科学基金资助项目(20051021)收稿日期:2009-01-16作者简介:赵彦生(1962-),男,山西临汾人,博士,教授,主要从事水溶性高分子材料及塑料改性方面的研究。

E mail:tyy sz62@163.co m 。

聚天冬氨酸的改性及其应用研究进展赵彦生,袁广薇,马兴吉,刘永梅,郭美娟,陈 凯(太原理工大学化学化工学院,山西太原030024)摘 要:聚天冬氨酸衍生物是一种新型的可生物降解并具有生物相容性的高分子材料。

根据改性方法和引入基团的不同,改性后的聚天冬氨酸可应用于多个领域,具有广阔的应用前景。

介绍了近年来聚天冬氨酸的改性研究进展,着重介绍了聚天冬氨酸的改性方法及应用领域,并提出了改性聚天冬氨酸的研究方向。

关键词:聚天冬氨酸;改性;缓蚀阻垢剂;药物载体;水凝胶中图分类号:O 629 72 T Q 203 9 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2009)06-0015-04聚天冬氨酸(PA SP)是一种带有羧基侧链的聚氨基酸,具有螯合和分散作用[1];也是一种新型的可生物降解的环境友好型高分子材料[2]。

由于聚天冬氨酸分子中含有大量的-COOH 、-NH CO-等极性基团,具有很好的亲水性和水溶性;此外,侧链上的-COOH 在水溶液中很容易电离,形成羧基负离子(-COO -),它能与多种离子发生络合反应,使聚天冬氨酸在水溶液中具有很好的化学活性。

但由于聚天冬氨酸分子中官能团种类单一,导致其性能单一,应用受到限制。

为了改善聚天冬氨酸的性能,拓宽其应用领域,近年来国内外对聚天冬氨酸的改性进行了大量的研究。

作者在此对其进行了总结。

1 聚天冬氨酸的改性方法1 1 共聚法改性聚天冬氨酸通过共聚方法可以在聚天冬氨酸的分子链上引入具有一定功能的官能团,从而改善其性能。

第22卷第1期上海电力学院学报V o.l 22,No .12006年3月J ournal of Shanghai Un ivers it y of E l ectri c Po w erM ar . 2006文章编号:1006-4729(2006)01-0071-04绿色水处理缓蚀剂聚天冬氨酸的研究进展*收稿日期:2006-02-28(特约稿)作者简介:徐群杰(1969 ),男,副教授,博士,江苏丹阳人.主要从事缓蚀剂、腐蚀电化学及光谱电化学等方面的研究工作.基金项目:国家自然科学基金(20406009);上海市曙光计划(04SG55);厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室项目(200512);上海市重点学科建设资助项目(P 1304).徐群杰,黄诗俊(上海电力学院能源与环境工程学院,上海 200090)摘 要:聚天冬氨酸具有高生物可降解性,是一种公认的环境友好型水处理药剂.综述了近年来聚天冬氨酸作为水处理缓蚀剂的研究进展;探索了其对碳钢、铜及铜合金在不同体系中的缓蚀效果;指出了复配聚天冬氨酸具有较好的缓蚀协同效应.复配聚天冬氨酸可作为今后绿色水处理缓蚀剂的发展方向.关键词:聚天冬氨酸;绿色水处理缓蚀剂;碳钢;铜;铜合金中图分类号:TG 174.4文献标识码:AProgress in t he Researc h on Polyas partic Aci d as GreenW ater Treat m ent Corrosi on Inhi bitorXU Qun ji e ,HUANG Sh i j u n(Schoo l of T hermal P o w er &Environ m ental Eng i neering ,Shanghai Universit yof E lectr ic Pow er,Shanghai 200090,Chi na)Abst ract : Polyaspartic ac i d (PASP)is green,b i o deg radab le and env ironm en t friend l y w ater treat m ent che m i c als .The progress i n the research on Polyaspartic ac i d as green w ater treat m en t corrosion i n h i b itor is rev ie w ed in deta i.l The i n h i b iti o n effects of PASP for carbon stee,l copper and copper alloys corrosion i n d ifferent so l u tions are summ arized .It is sho wn that the co m plex of PASP and sodiu m t u ngstate has a good syner g istic effec.t The co m plex o f PASP w ill be the trend o fdeve l o p m ent for green w ater treat m ent corr osion inh i b itor .K ey w ords : po lyaspartic acid ;green w ater treat m ent corrosi o n inh i b itor ;carbon stee;l copper ;copper a lloy随着国民经济的快速增长和社会的发展,水资源紧缺的矛盾越来越突出,因而以节约用水的环境保护为目的的水处理技术发展很快,但近期国际和国内水处理药剂大多采用磷系水处理缓蚀剂,存在着富营养化易引起水域菌藻繁殖,产生赤潮 公害的弊端.对此,国际上已提出禁磷限磷措施,如德国等提出排放水中P<1m g /L 等,我国虽未作出明确规定,但从环境保护角度出发,今后必然需要加以控制,并要求开发出新型环境友好型水处理缓蚀剂[1].聚天冬氨酸(P ASP)由于其清洁的制造工艺,而且利用后的聚天冬氨酸酯最终能被微生物或真菌高效、稳定地降解为环境无害的物质,因而被认为是一种较好的绿色可生物降解水处理药剂和水处理剂的更新换代产品,其生产工艺的研究,曾获得1999年美国 总统绿色化学挑战奖 .聚天冬氨酸的合成目前主要有两种工艺技术:一是以天冬氨酸为原料的热缩合法;二是以马来酸或马来酸酐为原料的合成法.其结构式一般有两种构型(见图1),分子量一般为3000~10000,呈浅色粉末状.在碱性条件下(p H =10~12)容易水解得到聚天冬氨酸盐.研究表明,聚天冬氨酸具有优异的阻垢分散性能和良好的缓蚀性能,目前国内外已对聚天冬氨酸的合成、结构、阻垢性能及可生物降解性能等方面做了大量研究[2~17],但对其有关缓蚀性能方面的研究还刚刚起步.结合本人的研究工作,本文综述了近年来聚天冬氨酸作为水处理缓蚀剂方面的研究进展并提出了今后的发展方向.图1 聚天冬氨酸的两种构型1 聚天冬氨酸对碳钢的缓蚀作用研究谷宁等采用电化学极化曲线和交流阻抗法研究了聚天冬氨酸溶液中碳钢的吸附缓蚀性能[18],讨论了PASP 浓度和温度对缓蚀效果的影响,结果表明:PASP 是一种以抑制阳极为主的缓蚀剂.在实验温度范围内(10~30 )PASP 在0.5m o l/L 硫酸溶液中对碳钢的缓蚀效率随温度升高而降低,并以10 时的缓蚀效果最好.在给定温度下,缓蚀率均随PASP 浓度的增加而迅速增加,但当PASP 质量浓度达到2.5g /L 时,缓蚀率的增加趋于平缓,10 下,缓蚀率的最高值可达80.33%(PASP 6.0g /L).PASP 在碳钢表面的吸附基本遵守Freundlich 吸附等温式,P ASP 的加入增大了碳钢的腐蚀反应表观活化能.李春梅等对盐酸中PASP 对碳钢的缓蚀性能测试表明:1m ol/L 盐酸中P ASP 对碳钢的腐蚀效率可达80.66%[19].PASP 与传统缓蚀剂乌洛托品的缓蚀效果相当,有望成为酸性环境的绿色缓蚀剂.朱志良采用SERS 技术对PASP 在模拟水中在碳钢表面的吸附性及碳钢的缓蚀机理进行了研究[20].结果发现PASP 对碳钢的缓蚀效率随着PASP 的浓度增大而逐渐升高,浓度在50m g /L 以上时,缓蚀率增加趋势变缓;浓度为100mg /L 时,对碳钢的缓蚀率达到93%.SERS 谱图表明聚天冬氨酸中的羧基的振动得到增强,故可以认为对碳钢的吸附是通过PASP 中的COO基团化学吸附在铁表面,具有电荷转移增强机制.由于采用单一聚天冬氨酸要得到较高的缓蚀效果,往往用量很大.因此,一些学者设想采用复配来提高其对碳钢的缓蚀性.霍宇凝等采用PASP 与锌盐的复配来提高其对碳钢的缓蚀性能[21].研究表明,加入锌盐与PASP 能大大提高碳钢的耐蚀性能,并减少PASP 用量.PASP 单独作用,投加量为100m g /L 时,缓蚀率为80%,而与2m g /L Zn 2+复配时只需加入50m g /L P ASP ,就可达到相同的缓蚀率.当加入100mg /L PASP 与2m g /L Zn 2+复配时,缓蚀率就可达到90%.采用俄歇能谱分析表明,在碳钢表面形成的膜以PASP Fe 螯合物和Fe 2O 3或Fe OOH 为主,膜厚约为4nm,且形成的膜吸附作用力大,吸附热高.李燕采用失重和极化曲线等方法研究了PASP 与钨酸盐对自来水中碳钢的协同缓蚀作用[22].结果发现,钨酸钠与PASP 对自来水中的碳钢有协同缓蚀作用,加入锌离子可将复配缓蚀剂的缓蚀率提高到97.68%.采用极化曲线法研究发现,钨酸钠 PASP 和钨酸钠 P ASP Zn 2+复配缓蚀剂均以抑制阳极反应为主.碳钢表面的荧光分析表明,介质中投加Zn 2+会使PASP 在碳钢表面的吸附量减少.碳钢表面膜的红外光谱表明,聚天冬氨酸中的羧基电离后,与碳钢表面的金属离子生成离子键.徐群杰采用交流阻抗法研究发现,PASP 与钨酸钠复配对3%NaC l 溶液中碳钢的缓蚀作用也有明显的协同效应,复配的缓蚀效果比加入单一PASP 明显增强[23].72上 海 电 力 学 院 学 报 2006年周晓蔚采用失重法和极化曲线法研究后发现,在缓蚀剂总浓度为50.5m g/L时,4种药剂复配,对自来水中碳钢显示出较好的协同效应,其最佳配比为10m g/L P ASP+0.5m g/L苯并三氮唑+10m g/L钼酸钠+30m g/L硅酸钠[24].电化学动电位极化曲线测试结果表明,复合水处理剂对阳极、阴极均有缓蚀作用.2 聚天冬氨酸对铜的缓蚀作用研究徐群杰等采用交流阻抗和极化曲线方法研究了环境友好型缓蚀剂聚天冬氨酸和钨酸钠复配对模拟水中铜的缓蚀作用[25].实验结果表明,单一聚天冬氨酸在P ASP=7m g/L时,对铜的缓蚀性能最佳,P ASP和二价铜离子形成的螯合物吸附在铜电极表面,抑制了对铜的腐蚀.在缓蚀剂总浓度一定时(7m g/L),聚天冬氨酸和钨酸钠复配对铜的缓蚀效果要比单一配方明显增强,其中以配比为1 1时缓蚀效果最好,并具有协同效应.对聚天冬氨酸和钨酸钠的单一配方,以及复配对3%NaC l溶液中铜的缓蚀作用研究表明[26]:聚天冬氨酸和钨酸钠各自的单一配方对于铜均具有一定的缓蚀效果,其中聚冬天氨酸在浓度为40m g/ L时效果最佳,钨酸钠在浓度为350m g/L时效果最佳.在缓蚀剂总浓度为40m g/L时,聚冬天氨酸与钨酸钠配比为1 5时效果最佳,具有协同效应;在缓蚀剂总浓度为350m g/L时,聚天冬氨酸与钨酸钠配比为7 1,5 1,3 1,1 5,1 7时具有明显的缓蚀效果,且具有协同效应,其中以配比7 1为最佳.3 聚天冬氨酸对铜合金的缓蚀作用研究PASP不仅对碳钢和铜具有较好的缓蚀作用,而且对铜合金特别是黄铜和白铜(B10)也具有较好的缓蚀效果[27~30].对聚天冬氨酸和钨酸钠的单一配方,以及复配对模拟水中黄铜的缓蚀作用的研究表明:聚冬天氨酸和钨酸钠各自的单一配方对于黄铜均具有一定的缓蚀效果,其中聚冬天氨酸在浓度为15 m g/L时效果最佳,在缓蚀剂总浓度为20m g/L 时,聚冬天氨酸与钨酸钠配比为6 1时对黄铜的缓蚀效果最佳,并具有协同效应,其缓蚀率由加入20m g/L单一聚天冬氨酸的60%提高到复配时的90%左右.极化曲线研究表明,PASP和N a2W O4复配对黄铜的缓蚀机理主要呈现阳极性缓蚀剂性能.对聚冬天氨酸和钨酸钠的单一配方及其复配在3%N a C l溶液中黄铜和白铜(B10)的缓蚀作用研究表明:聚冬天氨酸和钨酸钠各自的单一配方对于黄铜和白铜(B10)均具有一定的缓蚀效果,其中聚冬天氨酸在浓度为40m g/L时对黄铜和白铜(B10)的缓蚀效果最佳;在缓蚀剂总浓度为40 m g/L时,聚冬天氨酸与钨酸钠配比为3 1时对黄铜和白铜(B10)的缓蚀效果最佳,且具有缓蚀协同效应,缓蚀率分别达到96%和97%.4 结束语综上所述,PASP作为一种新型绿色水处理缓蚀剂,对各种体系的碳钢、铜、黄铜和白铜等金属材料均有一定的缓蚀作用.若与另一种绿色水处理药剂钨酸钠复配还具有明显的缓蚀协同性能,因而可大大提高缓蚀效率.复配的PASP可作为绿色水处理缓蚀剂的发展方向,但其缓蚀协同作用机理还有待进一步研究,作为应用的有关条件还须进一步探索.参考文献:[1] D i ana Darlings.Green Che m istry App li ed t o Corros i on andS cale Inh i b it ors[J].M ateri al Perfor m an ce,1998,37(12):42 46.[2] Rob ert J Roos.Pol yaspartate S cale Inh i b 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华东理工大学科技成果——环保型水处理剂聚天冬氨酸（PASP）的研制项目简介目前国内外工业用水处理中对金属材料设备结垢和腐蚀的缓蚀剂和阻垢剂，大部分系含磷（或膦）的药剂，由于排放后对周围水体易引起富营养化。

国内外排放水总磷要求小于1mg/L，在这一背景下急需研发不含磷（或膦）的水处理剂。

而聚天冬氨酸PASP就是近年来国内外公认的符合环保要求的绿色水处理剂。

本项目合成制备采用的原料全部为国产的环保型原料,和国内外其他制备方法不同，采用了单体本体热聚合的一步反应工艺技术，具有创新性，该工艺具有反应时间短，不涉及投加其他化学品等优点，产品不仅可应用于工业水如工业冷却水的阻垢和防腐蚀，由于抑制水垢和腐蚀可提高传热效率并防止跑冒滴漏而取得显著的节能减排效果，经拓展研究后发现应用于农作物，先后对蔬菜类，如青菜、花菜，瓜果类，如西瓜、甜瓜，以及粮油作物等均可取得以下三方面的增效作用：（1）促进农作物营养的吸收而提高农作物的产量，不同作物品种可提高5%-15%左右。

（2）改善了作物的品质，如西瓜的甜度可由原先的10-12%提高到15-16%。

（3）对肥料起到增效作用，可减少化肥的用量，有利于改善土壤和环境。

所属领域环境项目成熟度中试应用前景可在工业水尤其是在工厂企业中占用水量最大的工业循环冷却水系统使用，经过国家授权医学卫生单位检测对动物和鱼类无毒性，对环境无危害。

在新农村建设中则可推广应用到各类农作物取得增加产量和改善品质的效果。

知识产权及项目获奖情况已具有自主知识产权的核心技术，申报和批准两项国家发明专利，授权专利号分别是ZL01113457.7《一种以聚天冬氨酸为主剂的符合水处理剂》和ZL200410025415.0《一种促进叶菜作物营养吸收的方法》等，并获得上海市科技进步二等奖。

合作方式技术后续开发或技术转让，提供产品或技术支持。

聚天冬氨酸及其衍生物研究进展MG0224110 高分子系高云0引言随着近代医学、生物学的发展，生物医用高分子材料作为生物工程内的一支边缘科学，近年来受到了广泛的重视。

生物可降解吸收型应用高分子材料和生物医用高分子材料的一种，它在体内一段时间可以充分发挥其功能，并且能够水解和酶解，且降解产物无毒副作用，能够被人体吸收或经新陈代谢后被排出体外，目前已被用于临床如骨板、组织修复器件、手术缝合线。

器官移植的粘合剂，以及作为活体内药物缓释的载体。

聚氨基酸如聚谷氨酸，聚天冬氨酸，聚赖氨酸等具有类似蛋白质的酰胺结构，是一种性能优异的生物可降解材料，降解产物为氨基酸小分子，最终可降解为水和二氧化碳, 具有良好的生物相容性, 可以在体内降解被吸收，具有较为广阔的应用前景。

在这些氨基酸中对聚天冬氨酸及其衍生物的研究是目前该领域研究的热点。

聚天冬氨酸及聚天冬酰胺类高分子材料具有良好的生物相容性、生物体内可降解性以及无毒副作用等优点。

研究表明【1】，聚天冬酰胺在体内可以逐渐被吸收，不会成为异物长期存留在局部组织，对肝肾组织、血红蛋白、白细胞等无明显毒副作用。

翁立红等【2】采用组织切片合高效液相凝胶色谱法，观察聚天冬酰胺衍生物在动物体内的形态变化和降解过程。

发现材料在埋植部分均出现了从棕黑色固体到黄色胶状、再到棕色或黑色细小颗粒的形态变化，且其均能降解成大小不同的分子片断。

此外，聚天冬氨酸制作方便产率高，可大规模生产，近年来，被广泛应用于药物控制释放领域，这是目前药剂领域的一个重要的研究课题。

天冬氨酸是一种具有α－手性中心且有多种官能团的化合物，将功能性侧链基键入主链，通过天冬氨酸均聚或与不同氨基酸共聚，再把药物分子键合到材料上，或用储存或骨架方式与药物结合，改变材料的亲脂亲水性、荷电性合酸碱等方法来调节药物的扩散速度与材料的降解速度。

这样一种高分子－药物控释体系具有在治疗允许范围内维持药物水平、靶向性好、所需药物种类少、药物副作用小以及促进半衰期较短药剂的给药等优点。

聚天冬氨酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究邹鹏;王琼【摘要】研究配制了一种高效的绿色阻垢缓蚀剂,其组成为聚天冬氨酸(PASP)、聚丙烯酸(PAA)和2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA).通过碳酸钙沉积法对PASP及其复配物的阻垢性能进行了实验,得到其最优配方为m(PASP)∶m(PAA)∶m(PBTCA)=6∶1∶1.用旋转挂片法对复配物最优配方的缓蚀性能进行了测试.在测试条件下,该复配物阻垢率能达到91.71％,对碳钢的缓蚀率可达到92.23％,是一种性能优良的阻垢缓蚀剂.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2012(026)006【总页数】4页(P39-41,51)【关键词】聚天冬氨酸;复配物;循环冷却水;阻垢;缓蚀【作者】邹鹏;王琼【作者单位】广州粤能电力科技开发有限公司,广东广州510800;长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】TQ310 前言电力、石油、化工及相关工业企业通常在循环水系统中添加水质稳定剂，以减少设备结垢和腐蚀的发生，有效保证企业的安全运行。

现在广泛应用的阻垢缓蚀剂多为含磷阻垢剂，例如：聚磷酸盐、磷酸酯和有机含磷聚合物等。

它们使用后最终将随废水排放到自然水体中，会使得水体富营养化，造成“赤潮”等水体污染。

聚天冬氨酸（PASP）是目前国际公认的无毒、可生物降解、对环境无害的具备阻垢缓蚀性能的绿色水处理剂[1-7]。

作者主要研究了PASP在不同条件下的阻垢性能，并且获得一种以聚天冬氨酸为主体的绿色环保型复合水质稳定剂（PASP+PAA+PBTCA），并研究了该复配物在不同条件下的缓蚀性能。

1 实验部分1.1 静态阻垢实验1.1.1 实验试剂、仪器实验试剂有：碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化钠、无水氯化钙、乙二胺四乙酸二钠、十水四硼酸钠、钙-羧酸、溴甲酚绿、甲基红、95%乙醇均为分析纯，HC1为标准滴定溶液、聚天冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸（PAA）、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸（PBTCA）为市售工业品。

肥料增效剂—聚天冬氨酸研究进展石家庄开发区德赛化工有限公司邢振平李峰摘要：本文从机理、功效等方面，对聚天冬氨酸这一新型肥料增效剂进行了概述，重点介绍了其在化肥中的添加工艺、检测方法以及产品质量控制、新产品方面的研究进展，并呼吁建立聚天冬氨酸化肥行业标准。

关键词：肥料增效剂聚天冬氨酸农业研究进展1、聚天冬氨酸在农业上的应用聚天冬氨酸是一种人工仿生合成的水溶性高分子物质，具有无毒、无公害、可完全生物降解的特性，是国际公认的“绿色化学品”，符合国家产业政策。

从空间结构上讲，聚天冬氨酸是一个含有羧基和胺基活性基团的大分子物质。

这个大分子，利用它的络合能力，使土壤中被固定的养分元素溶于水，随水移动到作物根部，其所携带的阳离子养分与作物根进行离子交换，而大分子量的聚天冬氨酸并不被作物吸收利用，又重新络合土壤溶液中的养分离子。

如此反复，聚天冬氨酸就像一条船，将土壤中的养分离子源源不断的运到作物根部，供作物吸收利用。

另外，聚天冬氨酸通过络合带正电荷的钙、镁、铁等离子，保护了磷酸根离子，从而使磷被作物自由的吸收。

还有，聚天冬氨酸能明显促进作物根系生长，从而提高了作物吸收养分的能力。

聚天冬氨酸作为新型肥料增效剂，可以强化作物对氮、磷、钾及中微量元素的全面吸收，从而提高肥料利用率，增加作物产量，改善作物品质。

根据国内外的研究和应用效果显示，聚天冬氨酸作为肥料增效剂效果确实，适用于多种作物和土壤，其主要功效表现在：1.1 提高肥料利用率。

与其他提高化肥利用率方法的比较，其效果如表1所示。

表1 不同增效剂的效果比较结果表明：（1）目前其他提高肥料利用率的方法对微量元素均无效。

（2）包膜肥料比普通肥料成本提高20-700%(5)。

1.2 促进生长，增加产量。

国内外试验证明：不同的作物对聚天冬氨酸和化肥混合使用反映出相同的结果，即产量增加约9～30%，经济效益显著提高（6-11）。

1.3 改善作物品质。

聚天冬氨酸通过促进中微量元素的吸收，达到了作物养分的协调供应，改善了作物品质；避免了营养不良和使用激素引起的畸型果、秃尖、裂果和着色不好等情况（6、12）。

绿色水处理剂聚天冬氨酸的改性研究进展
杨翠花;王静;何丽;国洁;侯永江;和欢芹;李薇
【期刊名称】《河北工业科技》
【年(卷),期】2010(027)006
【摘要】聚天冬氨酸(PASP)具有无毒、生物可降解性、一剂多效等特点,是绿色环保型水处理剂之一.着重介绍了通过共聚改性和开环改性提高聚天冬氨酸的缓蚀阻垢性能的研究进展,并对聚天冬氨酸改性的发展趋势进行了分析和展望.
【总页数】7页(P451-457)
【作者】杨翠花;王静;何丽;国洁;侯永江;和欢芹;李薇
【作者单位】河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄,050018;石家庄市环境保护局环境科学研究院,河北石家庄,050021;河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄,050018;河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄,050018;河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄,050018;河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄,050018;河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄,050018【正文语种】中文
【中图分类】TQ423.92
【相关文献】
1.绿色水处理剂-改性聚天冬氨酸的制备及其缓蚀性能研究 [J], 于晓英;黄君礼
2.绿色水处理剂聚天冬氨酸的研究进展 [J], 高利军;王宗廷;卓润生;汪汉卿
3.绿色水处理剂聚天冬氨酸的研究进展 [J], 冯亚莉
4.绿色水处理剂聚天冬氨酸及其衍生物的研究进展 [J], 耿存珍;唐美如
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聚天冬氨酸的应用研究进展福建师范大学福清分校生物与化学工程系09环境科学118672009024 赖丽鹏【摘要】聚天冬氨酸最终降解产物是对环境无害的氨、二氧化碳和水。

因此，聚天冬氨酸是生物降解性好、环境友好型化学品。

聚天冬氨酸的用途广泛。

它广泛应用于肥料增效、工业水处理、金属切削液、日用化学品、油田二次采油的注水助剂等领域。

此外，聚天冬氨酸在洗涤剂、高吸水树脂、水煤浆添加剂、光化学品等方面也具有广阔的应用前景。

所以，聚天冬氨酸的应用研究是具有极大的意义。

本文论述了聚天冬氨酸的在水处理、农业、工业等方面的应用研究进展已经市场前景和发展建议。

【关键词】聚天冬氨酸，应用，水处理，农业，工业1.引言聚天冬氨酸（PASP）属于聚氨基酸中的一类。

聚天冬氨酸因其结构主链上的肽键容易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的氨、二氧化碳和水。

因此，聚天冬氨酸是生物降解性好、环境友好型化学品。

聚天冬氨酸的用途广泛。

它广泛应用于肥料增效、工业水处理、金属切削液、日用化学品、油田二次采油的注水助剂等领域。

此外，聚天冬氨酸在洗涤剂、高吸水树脂、水煤浆添加剂、光化学品等方面也具有广阔的应用前景。

所以，聚天冬氨酸的应用研究是具有极大的意义。

2.聚天冬氨酸的特性2.1.分子性质分子式：C4H6NO3(C4H5NO3)C4H6NO4相对分子质量：1000-5000它是一种带有羧基侧链的聚氨基酸，具有螯合和分散作用。

由于聚天冬氨酸分子中含有大量的-COOH、-NHCO-等极性基团，具有很好的亲水性和水溶性，此外，侧链上的-COOH 在水溶液中很容易电离，形成羧基负离子(-COO-)，能与多种离子发生络合反应，使聚天冬氨酸在水溶液中具有很好的化学活性。

2.2.生物降解性聚天冬氨酸是一种带有羧酸侧链的聚合氨基酸，是天冬氨酸单体的氨基和羧基缩水而成的聚合物，有α，β2种构型。

天然的聚氨基酸中聚天冬氨酸片段都是以α型形式存在的，而合成的聚天冬氨酸中大部分是α，β2种构型的混合物。

目录1.概述 (1)1.1背景及意义 (1)1.2 PASP制备工艺及聚合原理 (2)1.2.1 PASP制备工艺 (2)1.2.2聚合原理 (2)1.3 PASP及其衍生物的性能及应用 (3)1.3.1 PASP及其衍生物的性能 (3)1.3.2 PASP及其衍生物的应用 (4)1.4本课题主要研究方法、研究手段和需要重点研究的问题及解决的思路 (6)2.实验部分 (8)2.1实验药品 (8)2.2主要试验设备及装置图 (8)2.2.1主要试验设备 (8)2.2.2主要试验装置图 (9)2.3实验方法 (10)2.4几个重要参数的测定及计算 (11)2.4.1回收率的计算 (11)2.4.2阻垢率的测定及计算 (11)2.4.3粘均分子量的测定及计算 (11)2.5正交实验设计 (12)2.5.1正交试验数据分析处理 (13)2.5.2重复性实验 (21)2.6结果讨论 (21)3．结论 (23)参考文献 (24)答谢........................................................................................................................ 错误!未定义书签。

1.概述1.1背景及意义随着各国工业生产的迅速发展，工业用水日益增多。

水处理技术具有节水、节能、节材、提高产品质量等一系列特有功能，水处理剂则是水处理的重要技术保证，国内外研究最为活跃的领域之一是缓蚀阻垢剂。

又因为人类的环保意识日渐增长，环境友好型(绿色)阻垢剂这个概念已被提出并成为21世纪水处理药剂的发展方向。

聚天冬氨酸(Polyaspartic acid)是受海洋动物代谢过程启发而开发成功的一种绿色阻垢剂，特别适用于抑制冷却水、锅炉水及反渗透膜处理中的碳酸钙等的成垢，可防止垢堵塞管道和地层，提高热效率，阻止金属的腐蚀。

聚天冬氨酸具有线型聚酰胺结构,是氨基连接的缩氨酸,类似蛋白质的酰胺键结构,分子链有α型和β型,具有良好的生物相容性,可在环境中快速完全降解,不会对环境产生影响。

聚天冬氨酸与十四烷基二甲基苄基氯化铵等复配物的缓蚀阻垢杀菌性能刘芳;常新;董文文;姜慧超;张玉娇【摘要】采用旋转挂片法、碳酸钙沉积法和平板计数法,分别考察了十四烷基二甲基苄基氯化铵(1427)、聚天冬氨酸(PASP)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)水处理剂在循环冷却水中的缓蚀、阻垢和杀菌性能,并将它们与锌盐复配使用,通过正交实验筛选出具有良好缓蚀、阻垢和杀菌性能的复合配方.结果表明,当循环冷却水中ATMP、PASP、1427和锌盐的质量浓度分别为40、20、80、2 mg/L时,该复配剂可获得最佳性能,对碳钢的缓蚀率和相应的阻垢率均高于91％,杀菌率可达98％以上,实现了缓蚀、阻垢和杀菌3种功效.%The corrosion, scale inhibitions and anti-bacterial performances of tetradecyl dimethyl benzyl ammoniumchloride(1427) , polyaspartic acid (PASP) , amino trimethylene phosphonic acid (ATMP) water treatment chemicals in circulating cooling water were investigated by using rotary coupon corrosion test, carbonate precipitation process and flat colony counting method. A combination formula composed of 1427, PASP, ATMP and zinc salt with high performances of corrosion, scale inhibitions and anti-bacterial was screened by orthogonal experiment. The results showed that when the combination water treatment agent composed of 40 mg/L ATMP, 20 mg/L PASP, 80 mg/L 1427 and 2 mg/L zinc salt was used in circulating cooling water, the corrosion inhibition rate for carbon steel exceeded 91%, the corresponding scale inhibition rate exceeded 91% , and the bactericidal rate reachedabove 98%. The multi-function of corrosion inhibition, scale inhibition and sterilization was achieved.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2013(029)001【总页数】6页(P162-167)【关键词】循环冷却水;缓蚀剂;阻垢剂;杀菌剂;复配【作者】刘芳;常新;董文文;姜慧超;张玉娇【作者单位】中国石油大学化学工程学院,山东青岛266555;中国石油大学化学工程学院,山东青岛266555;中国石油大学化学工程学院,山东青岛266555;中国石油大学化学工程学院,山东青岛266555;中国石油大学化学工程学院,山东青岛266555【正文语种】中文【中图分类】TQ085将达标排放的炼油废水经深度处理后回用于循环冷却水系统，是缓解用水压力的主要方式之一。