兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物水煤漿分散劑的合成、性能及其作用機(jī)理研究

兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物水煤漿分散劑的合成、性能及其作用機(jī)理研究兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物水煤漿分散劑的合成、性能及其作用機(jī)理研究

摘要：水煤漿作為一種新型能源，其高固體含量和易于存儲等優(yōu)勢使其受到廣泛關(guān)注。然而，水煤漿的高粘度和易于氧化等問題限制了其應(yīng)用。因此，開發(fā)高效低成本的水煤漿分散劑具有重要意義。本研究采用兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物作為水煤漿分散劑，通過合成、性能測試以及機(jī)理探究研究該分散劑在水煤漿中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水煤漿、分散劑、兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物、性能、機(jī)理

1.引言

水煤漿是一種由煤粉和水組成的可燃性混合物，具有高固體含量、環(huán)保等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。然而，水煤漿粘度高、易氧化等問題限制了其應(yīng)用。因此，開發(fā)高效低成本的水煤漿分散劑具有重要意義。

2.方法

本研究采用兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物作為水煤漿分散劑。首先，通過合成反應(yīng)得到兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物；然后，通過紅外光譜（FT-IR）和核磁共振（NMR）對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；接下來，采用掃描電子顯微鏡（SEM）和Zeta電位分析儀測試其表面形貌和電荷性質(zhì)；最后，通過流變學(xué)測試和循環(huán)氧化實(shí)驗(yàn)評估其水煤漿分散性能和抗氧化性能。

3.結(jié)果與分析

經(jīng)過反應(yīng)合成得到的兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物具有良好的溶解性和穩(wěn)定性。FT-IR和NMR測試結(jié)果表明，共聚物中成功引入了兩性離子型腐殖酸基。SEM觀察結(jié)果顯示共聚物表面呈現(xiàn)較好的分散狀態(tài)，Zeta電位測試結(jié)果表明表面帶有負(fù)電荷。流變學(xué)測試表明，添加共聚物的水煤漿粘度明顯降低，分散性能得到改善。循環(huán)氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，共聚物可有效抑制水煤漿氧化反應(yīng)，延長其穩(wěn)定性。

4.作用機(jī)理

兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物通過其特殊結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對水煤漿的分散和穩(wěn)定作用。共聚物中離子型基團(tuán)表面帶有負(fù)電荷，與水煤漿中正電荷的顆粒相互作用，抑制顆粒的聚集和沉積。此外，共聚物還通過抑制氧化反應(yīng)，延長了水煤漿的穩(wěn)定性。

5.結(jié)論與展望

本研究成功合成了兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物，并研究了其在水煤漿中的應(yīng)用性能和作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該分散劑能夠有效改善水煤漿的分散性和穩(wěn)定性。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化合成方法，提高分散劑的性能，探究其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

綜上所述，本研究成功合成了一種具有良好溶解性和穩(wěn)定性的兩性離子型腐殖酸基接枝共聚物，通過FT-IR、NMR、SEM和Zeta電位測試等方法驗(yàn)證了共聚物的性質(zhì)。流變學(xué)測試結(jié)果表明，該共聚物能夠顯著降低水煤漿的粘度，改善其分散性能。循環(huán)氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，共聚物能夠有效延長水煤漿的穩(wěn)定性，抑制氧化反應(yīng)。這些結(jié)果說明該共聚物可以作