芳香性聚氨基酸破乳剂的制备及性能评价

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作   者：

王环江;  杨启亮;  张雨晨;  吴珠玉;  吕昱;  周国永;  任嗣利; 

作者机构：

江西理工大学资源与环境工程学院;  贵州民族大学低维材料与大数据重点实验室; 

关键词：

芳香性高分子;  聚氨基酸;  油-水分离;  破乳机理;  破乳剂; 

期刊名称：

材料导报

i s s n：

1005-023X

年卷期：

2024 年 012 期

页   码：

277-285

摘   要：

以芳香族氨基酸苯丙氨酸为疏水单体、脂肪族氨基酸天冬氨酸为亲水单体，通过氨基酸N-羧基环内酸酐(NCA)单体的开环聚合(ROP),制备了一系列强极性、高芳香度的聚氨基酸类高分子破乳剂聚苯丙氨酸-聚天冬氨酸苄酯(PPA-b-PBAA),并对产物进行了结构表征和相对分子质量测定。采用瓶试法评价了PPA-b-PBAA的破乳性能，结果表明PPA-b-PBAA具有优秀的低温破乳效率，室温下2 min内能高效分离pH=6.0～11.0、含油量1.0%～10.0%(质量分数)的稀释沥青乳状液。其中，PPA-b-PBAA对1.0%(质量分数)的含油乳化废水的最佳脱水效率达到了99.98%,相应脱出水中残余油含量低至8.50 mg/L。破乳机理研究表明，PPA-b-PBAA加入油水乳状液后能快速迁移到达油水界面，通过与形成油水界面膜的沥青质、胶质相互作用，促使分散油滴絮凝聚并，实现油水分离。量子化学计算和弱相互作用分析表明，破乳剂PPA-b-PBAA分子与形成油水界面膜的主要成分沥青质之间产生的强相互作用有利于加速油水界面膜破裂和分散油滴聚并，是助推PPA-b-PBAA低温高效快速破乳脱水的关键。