聚天冬氨酸/L-肌肽接枝共聚物的制備及其阻垢性能

王 謙，田玉平，石澍晨，許 英，2

（1. 河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，河南 開(kāi)封 475004；2. 河南大學(xué) 河南省工業(yè)冷卻水循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心，河南 開(kāi)封 475004）

DOI：10.3969/j.issn.1000-8144.2017.01.015

聚天冬氨酸/L-肌肽接枝共聚物的制備及其阻垢性能

王 謙1，田玉平1，石澍晨1，許 英1，2

（1. 河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，河南 開(kāi)封 475004；2. 河南大學(xué) 河南省工業(yè)冷卻水循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心，河南 開(kāi)封 475004）

以順丁烯二酸酐和尿素為原料合成了聚琥珀酰亞胺（PSI），再以L-肌肽為開(kāi)環(huán)介質(zhì)在堿性條件下對(duì)PSI進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)合成了新型綠色阻垢劑聚天冬氨酸（PASP）/L-肌肽。利用1H NMR，13C NMR，SEM，XRD等方法分析了PASP/L-肌肽和垢晶體的結(jié)構(gòu)，采用靜態(tài)阻垢法考察了PASP/L-肌肽的阻CaCO3垢和阻Ca3（PO4）2垢性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)阻垢劑用量為1.25 mg/L時(shí)，PASP/L-肌肽的阻CaCO3垢效率可達(dá)100%；用量為8 mg/L時(shí)，PASP/L-肌肽的阻Ca3（PO4）2垢效率可達(dá)90%以上，優(yōu)于PASP。PASP/L-肌肽對(duì)高溫和高磷酸根濃度擁有較強(qiáng)的耐受性。加入的PASP/L-肌肽吸附在垢晶體的活性生長(zhǎng)位點(diǎn)上導(dǎo)致晶型轉(zhuǎn)變或晶格畸變，從而破壞了垢晶體的正常生長(zhǎng)。

聚天冬氨酸/L-肌肽接枝共聚物；阻垢劑；順丁烯二酸酐；尿素

聚天冬氨酸（PASP）因具有環(huán)境友好性和優(yōu)異的阻碳酸鈣垢性能而廣泛應(yīng)用于石油化工和電力等行業(yè)。但PASP的阻磷酸鈣垢、阻硫酸鈣垢、緩蝕 以及殺菌降藻等性能并不理想，限制了它在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用［1-3］。近年來(lái)，PASP的改性研究得到了相關(guān)行業(yè)學(xué)者們的廣泛關(guān)注，通過(guò)在其主鏈上引入羥基、磺酸基和磷?；然鶊F(tuán)可以改善其性能［4-9］。

L-肌肽是由β-丙氨酸和L-組氨酸兩種氨基酸組成的二肽，具有較好的生物降解性［10］。有研究表明，L-肌肽中含有的咪唑芳雜環(huán)可有效吸附磷酸鈣晶體，利用L-肌肽對(duì)PASP進(jìn)行改性，可在不影響降解性能的前提下有效改善PASP的阻磷酸鈣垢性能［11-12］。

本工作首先以順丁烯二酸酐和尿素為原料合成了聚琥珀酰亞胺（PSI），再以L-肌肽為開(kāi)環(huán)介質(zhì)在堿性條件下對(duì)PSI進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)合成了接枝共聚物PASP/L-肌肽。利用1H NMR、13C NMR、SEM、XRD、靜態(tài)阻垢法等方法分析了PASP/L-肌肽的結(jié)構(gòu)，考察了PASP/L-肌肽的阻CaCO3垢和阻Ca3（PO4）2垢性能，探討了PASP/L-肌肽的阻垢機(jī)理。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑及儀器

順丁烯二酸酐、抗壞血酸：分析純，國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司；硫酸、鹽酸、磷酸：分析純，洛陽(yáng)昊華化學(xué)試劑有限公司；尿素、四硼酸鈉 ：分析純，光復(fù)科技發(fā)展有限公司；乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）、NaOH：分析純，天津市化學(xué)試劑一廠；L-肌肽：分析純，上海阿拉丁試劑有限公司；鉬酸銨：分析純，科密歐化學(xué)試劑有限公司。

723型分光光度計(jì)：上海成光儀器有限公司；Avance Ⅲ HD 400MHz 型核磁共振波譜儀：德國(guó)布魯克公司；JSM-7610F型掃描電子顯微鏡：日本電子公司；D8 Advance 型X射線衍射儀：德國(guó)布魯克公司。

1.2 PSI的制備

PSI的制備原理見(jiàn)式（1）。稱取9.8 g順丁烯二酸酐于250 mL三口燒瓶中，加入10 mL蒸餾水后加熱至60 ℃溶解，升溫至80 ℃后加入4.2 g尿素反應(yīng)1 h。繼續(xù)升溫至160 ℃后滴加0.82 mL混酸（95%（w）的硫酸和85%（w）的磷酸以體積比1∶1混合）以催化脫水反應(yīng)，于160～180 ℃的溫度范圍內(nèi)脫水2 h。停止加熱后將所得固體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗中真空抽濾，最后于真空干燥箱中干燥24 h得PSI。

1.3 PASP的制備

PASP的制備原理見(jiàn)式（2）。將一定量的PSI分散于適量蒸餾水中，滴加數(shù)滴30%（w）的NaOH溶液，升溫至60 ℃，反應(yīng)24 h。反應(yīng)完畢后用10%（w）鹽酸將溶液pH調(diào)至7左右，然后將其傾入10倍于溶液體積的無(wú)水乙醇中。12 h后撇去上清液，真空干燥。

1.4 PASP/L-肌肽的制備

稱取0.4 g PSI和0.742 g L-肌肽溶于5 mL蒸餾水中，滴加2滴NaOH溶液，升溫至60 ℃，反應(yīng)24 h。反應(yīng)完畢后用鹽酸將溶液pH調(diào)至7左右，然后將其傾入10倍于溶液體積的無(wú)水乙醇中。12 h后撇去上清液，真空干燥。制備原理見(jiàn)式（3）。

1.5 阻垢性能的評(píng)價(jià)

1.5.1 阻CaCO3垢性能

阻CaCO3垢性能按GB/T 16632—2008［13］規(guī)定的方法評(píng)價(jià)。配置ρ（Ca2+）= 400 mg/L（以CaCO3計(jì)），ρ（HCO3-）= 400 mg/L的溶液，分別加入一定量的接枝共聚物，在80 ℃下加熱6 h后自然冷卻至室溫。取50 mL上清液用EDTA滴定剩余Ca2+，計(jì)算阻垢效率（η），計(jì)算方法見(jiàn)式（4）。

式中，V0為不加阻垢劑，不加熱時(shí)消耗EDTA溶液的體積，mL；V1為加入阻垢劑，加熱6 h時(shí)消耗EDTA溶液的體積，mL；V2為不加阻垢劑，加熱6 h時(shí)消耗EDTA溶液的體積，mL。

1.5.2 阻Ca3（PO4）2垢性能

阻Ca3（PO4）2垢性能按GB/T 1576—2008［14］規(guī)定的方法評(píng)價(jià)。用蒸餾水配置含一定濃度的Ca2+(以CaCO3計(jì))和PO43-(以Na3PO4計(jì))的溶液，加入不同濃度的接枝共聚物，置于80 ℃恒溫水浴加熱10 h，取出冷卻后，取20 m L上層清液，依次加入四硼酸鈉、抗壞血酸和鉬酸銨溶液，混勻后顯色15 min，采用723N型分光光度計(jì)測(cè)量710 nm波長(zhǎng)時(shí)的吸光度，計(jì)算阻垢效率，計(jì)算方法見(jiàn)式（5）：

式中，A0為不加阻垢劑，不加熱時(shí)的吸光度；A1為加入阻垢劑，加熱10 h時(shí)的吸光度；A2為不加阻垢劑，加熱10 h時(shí)的吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.11H NMR 表征結(jié)果

PSI、PASP和PASP/L-肌肽的1H NMR譜圖見(jiàn)圖1。

圖1 PSI、PASP和P ASP/L-肌肽的1H NMR譜圖Fig.1 1H NMR spectra of PSI，PASP and PASP/L-carnosine.

從圖1可看出，化學(xué)位移δ=2.25～5.16處的峰歸屬于PSI的次甲基；δ=2.67～3.19處的峰歸屬于PSI的亞甲基；δ=2.60，4.32處的峰分別歸屬于PASP主鏈上的亞甲基和次甲基；δ=8.12，6.99處的峰歸屬于L-肌肽上的咪唑環(huán)；δ=2.51，2.90，3.04處的峰歸屬于L-肌肽上的亞甲基；δ=4.32處的峰歸屬于L-肌肽側(cè)鏈上的次甲基。

2.213C NMR 表征結(jié)果

PASP/L-肌肽的13C NMR譜圖見(jiàn)圖2。從圖2可看出，δ=177.5，172.3處的寬峰歸屬于PASP主鏈上兩個(gè)羰基碳；δ=51.71，37.55處的峰分別歸屬于主鏈上的次甲基和亞甲基；δ=176.62處的峰歸屬于側(cè)鏈上羧基碳；δ=171. 32處的峰歸屬于側(cè)鏈上酰胺羰基碳；δ=133.61，130.35，116.58處的峰歸屬于側(cè)鏈咪唑環(huán)；δ=35.42，31.79，27.27處的峰歸屬于側(cè)鏈上亞甲基上的碳；δ=57.07處的峰歸屬于側(cè)鏈上的次甲基。1H NMR和13C NMR表征結(jié)果均顯示，目標(biāo)產(chǎn)物為PASP/L-肌肽。

圖2 PASP/L-肌肽的13C NMR譜圖Fig.2 13C NMR spectrum of PASP/L-carnosine.

2.3 阻垢劑用量對(duì)阻CaCO3垢性能的影響

阻垢劑用量對(duì)阻CaCO3垢性能的影響見(jiàn)圖3。

圖3 阻垢劑用量對(duì)阻CaCO3垢性能的影響Fig.3 Influences of inhibitor dosage on the inhibition efficiencies of PASP and PASP/L-carnosine to CaCO3scale.

從圖3可看出，在阻垢劑用量較低時(shí)，PASP/L-肌肽的阻CaCO3垢性能較PASP差，這是由于L-肌肽中含有剛性咪唑芳雜環(huán)，降低了分子鏈的柔順性從而使分子鏈對(duì)CaCO3晶體的吸附能力降低。但當(dāng)阻垢劑用量增大至1.25 mg/L時(shí)，PASP/L-肌肽的阻CaCO3垢效率能夠達(dá)到100%，說(shuō)明PASP/L-肌肽保持了PASP優(yōu)異的阻CaCO3垢性能。

2.4 阻垢劑用量對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響

阻垢劑用量對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響見(jiàn)圖4。從圖4可看出，PASP/L-肌肽和PASP的阻Ca3（PO4）2垢效率均隨阻垢劑用量的增加而增加，PASP/L-肌肽的阻Ca3（PO4）2垢效率優(yōu)于PASP，當(dāng)用量為8 mg/L時(shí)阻Ca3（PO4）2垢效率即可達(dá)90%以上，相對(duì)PASP有較大幅度提高。這是由于Ca3（PO4）2晶體的尺寸遠(yuǎn)小于CaCO3晶體，聚合物側(cè)鏈上的剛性環(huán)對(duì)Ca3（PO4）2晶體的吸附影 響很小，而其中含有的共軛體系和N原子反而提高了PASP/L-肌肽對(duì)Ca3（PO4）2晶核的吸附能力和對(duì)鈣離子的螯合能力［3，15］。

圖4 阻垢劑用量對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響Fig.4 Influences of inhibitor concentration on the inhibition efficiencies of PASP and PASP/L-carnosine to Ca(PO4)2scale.

2.5 溫度對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響

溫度對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響見(jiàn)圖5。從圖5可看出，PASP的阻Ca3（PO4）2垢效率隨溫度的升高而降低；而PASP/L-肌肽的阻Ca3（PO4）2垢效率在84 ℃以下均可維持在100%左右，當(dāng)溫度超過(guò)84 ℃后急劇下降，在92 ℃時(shí)阻垢效率為19.7%，但仍高于PASP。這是由于，阻垢劑吸附垢晶體為放熱過(guò)程，溫度上升則該過(guò) 程必然受到抑制。而且當(dāng)溫度升高時(shí)粒子相互碰撞的速率加快，使得垢晶體更容易形成。而PASP/L-肌肽因其側(cè)鏈上含有咪唑基團(tuán)從而提高了對(duì)垢晶體的吸附能力，所以它在溫度范圍為68～92 ℃時(shí)的阻垢效率均高于PASP，即PASP/L-肌肽對(duì)高溫具有較強(qiáng)的耐受能力。

圖5 溫度對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響Fig.5 Influences of temperature on the inhibition efficiencies of PASP and PASP/L-carnosine to Ca3(PO4)2scale.

2.6 PO43-含量對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響

PO43-含量對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響見(jiàn)圖6。從圖6可看出，PASP/L-肌肽和PASP的阻Ca3（PO4）2垢效率均隨磷酸根離子含量的增加而降低。這是因?yàn)椋S著磷酸根離子含量的增大，Ca3（PO4）2晶體的形成趨勢(shì)也同時(shí)增大。但在PO43-含量為6～16 mg/L時(shí)，PASP/L-肌肽的阻垢效率均高于PASP，隨PO43-含量的增大阻垢效率的降幅比PASP緩慢，這是由于接枝共聚物側(cè)鏈上引入羧基和咪唑基團(tuán)后對(duì)鈣離子的吸附能力提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PASP/L-肌肽對(duì)高磷水體系具有良好的耐受能力。

圖6 PO34-含量對(duì)阻Ca3（PO4）2垢性能的影響Fig.6 Influences of PO34-content on the inhibition efficiencies of PASP and PASP/L-carnosine to Ca3(PO4)2scale.

2.7 垢晶體的SEM表征結(jié)果

垢晶體的SEM照片見(jiàn)圖7。從圖7可看出，Ca3（PO4）2垢的晶體形貌呈較致密的層狀結(jié)構(gòu)，而加入PASP/L-肌肽的Ca3（PO4）2垢晶體變?yōu)榧?xì)碎的顆粒，整體結(jié)構(gòu)變得較為疏松。CaCO3垢晶體均為規(guī)則的棒狀和立方體狀晶體，而加入PASP/L-肌肽后CaCO3垢晶體結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰?guī)則且結(jié)構(gòu)疏松的破碎狀晶體。表征結(jié)果顯示，PASP/L-肌肽吸附在了垢晶體表面的活性生長(zhǎng)位點(diǎn)上，破壞了垢晶體的正常生長(zhǎng)過(guò)程，使垢晶體無(wú)法很好地附著在換熱器表面從而更容易被水沖走［16-19］。

圖7 垢晶體的SEM照片F(xiàn)ig.7 SEM images of the scale samples.a Ca3(PO4)2；b Ca3(PO4)2treated with PASP/L-carnosine；c CaCO3； d CaCO3treated with PASP/L-carnosine

2.8 CaCO3垢晶體的XRD表征結(jié)果

CaCO3垢晶體的XRD譜圖見(jiàn)圖8。

圖8 CaCO3垢晶體的XRD譜圖Fig.8 XRD pattern of the CaCO3scale crystals. a CaCO3treated with PASP/L-carnosine；b CaCO3

從圖8可看出，CaCO3垢晶體為方解石和文石的混合晶型，當(dāng)加入PASP/L-肌肽后，CaCO3垢晶體轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐?、文石和球霰?種晶型的混合物。這是由于，PASP/L-肌肽中含大量的N和O原子，可與Ca2+配位降低界面能，進(jìn)而生成部分不利于沉積的球狀球霰石［20］。其次，由于PASP/L-肌肽可吸附于垢晶體的特定成核位點(diǎn)上，可對(duì)垢晶體的生長(zhǎng)產(chǎn)生誘導(dǎo)作用，導(dǎo)致CaCO3垢晶體無(wú)法正常有序的生長(zhǎng)。在以上兩種因素的共同作用下，垢層在宏觀上表現(xiàn)得更加松散，無(wú)法很好地附著在金屬表面，更容易被水流沖走。

2.9 Ca3（PO4）2垢晶體的XRD表征結(jié)果

Ca3（PO4）2垢晶體的XRD譜圖見(jiàn)圖9。從圖9可看出，當(dāng)未加入接枝共聚物時(shí)，Ca3（PO4）2垢晶體的吸收峰較窄且峰強(qiáng)較強(qiáng)。而當(dāng)加入PASP/L-肌肽后，Ca3（PO4）2垢晶體的吸收峰變寬，峰強(qiáng)下降。這是由于，PASP/L-肌肽含有的大量咪唑芳雜環(huán)和雜原子吸附于晶體表面上抑制了各個(gè)晶面的生長(zhǎng)，使峰強(qiáng)下降；同時(shí)由于吸附作用使Ca3（PO4）2垢晶體無(wú)法正常有序生長(zhǎng)，造成結(jié)晶度下降，晶體的吸收峰變寬。

圖9 Ca3（PO4）2垢晶體的XRD譜圖Fig.9 XRD pattern of the Ca3(PO4)2scale crystals. a Ca3(PO4)2；b Ca3(PO4)2treated with PASP/L-carnosine

3 結(jié)論

1）以順丁烯二酸酐、尿素和L-肌肽為原料合成了PASP/L-肌肽接枝共聚物，1H NMR和13C NMR表征結(jié)果確定它為目標(biāo)產(chǎn)物。

2）采用靜態(tài)阻垢法對(duì)PASP/L-肌肽的阻CaCO3垢和阻Ca3（PO4）2垢性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。當(dāng)阻垢劑用量為1.25 mg/L時(shí)，PASP/L-肌肽的阻CaCO3垢效率可達(dá)100%，基本保持了PASP優(yōu)異的阻CaCO3垢性能；用量為8 mg/L時(shí)，PASP/L-肌肽的阻Ca3（PO4）2垢效率可達(dá)90%以上，優(yōu)于PASP。

3）在溫度范圍為68～92 ℃、PO34-含量范圍為6～16 mg/L時(shí)，PASP/L-肌肽的阻垢效率均優(yōu)于PASP，顯示了PASP/L-肌肽對(duì)高溫和高磷酸根濃度具有較強(qiáng)的耐受性。

4）加入的PASP/L-肌肽吸附在垢晶體的活性生長(zhǎng)位點(diǎn)上導(dǎo)致垢晶型轉(zhuǎn)變或晶格畸變，從而破壞了垢晶體的正常生長(zhǎng)。

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（編輯 鄧曉音）

敬告讀者：從2016年第7期開(kāi)始，本刊“專題綜述”欄目將連續(xù)刊出中國(guó)石化北京化工研究院分析研究室的系列專題綜述。該專題主要報(bào)道石油化工領(lǐng)域先進(jìn)表征技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展，包括本研究室的表征研究成果，以及近年來(lái)發(fā)展壯大的新型特色表征手段在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展，敬請(qǐng)廣大讀者給予關(guān)注。

專題報(bào)道：本期綜述了影響透射電子顯微鏡成像的因素，并對(duì)透射電子顯微鏡常用的配件進(jìn)行了介紹；闡述了透射電子顯微鏡在催化科學(xué)中的應(yīng)用，討論了制樣、TEM模式和STEM模式、能譜及面分布、原位實(shí)驗(yàn)及三維重構(gòu)技術(shù)在催化科學(xué)的應(yīng)用；提出了透射電子顯微鏡在催化科學(xué)中應(yīng)用的發(fā)展方向。見(jiàn)本期137-141頁(yè)。

中國(guó)石化北京化工研究院分析研究室簡(jiǎn)介：中國(guó)石化北京化工研究院分析研究室成立于2006年，擁有X射線光電子能譜、X射線衍射、高分辨透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、質(zhì)譜、固體核磁共振、原位紅外光譜、高分辨顯微拉曼光譜、熱分析在線光譜聯(lián)用系統(tǒng)等大型儀器五十多臺(tái)套。分析研究室下設(shè)表面分析、結(jié)構(gòu)表征、原料分析三個(gè)專題組，主要從事分子結(jié)構(gòu)表征研究，催化劑結(jié)構(gòu)機(jī)理研究以及催化劑、功能材料、有機(jī)原料等分析方法的研究，并提供相應(yīng)的測(cè)試服務(wù)。

原料分析專題組立足于 烯烴原料、基本化工有機(jī)原料和微量元素等分析方面的研究。具備石油化工和煤化工工藝路線中生產(chǎn)的聚合級(jí)烯烴原料的近100種雜質(zhì)的成套分析技術(shù)，有多項(xiàng)分析技術(shù)獲得了中國(guó)石化的科技進(jìn)步獎(jiǎng)。起草制定了多項(xiàng)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)形成一整套烯烴原料分析監(jiān)測(cè)工藝包及分析儀器改造方案。

表面分析專題組主要從事催化表征技術(shù)開(kāi)發(fā)。以微觀結(jié)構(gòu)化學(xué)環(huán)境為基礎(chǔ)，運(yùn)用原位吸附、原位分子光譜、原位XRD、原位XPS等技術(shù)，研究催化劑表面結(jié)構(gòu)、價(jià)態(tài)、化學(xué)吸附態(tài)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，在原子水平上獲取催化劑反應(yīng)活性中心的信息，探討活性中心的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與催化性能的關(guān)系，在分子水平上獲取活性中心上動(dòng)態(tài)反應(yīng)物種的信息，從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)催化反應(yīng)過(guò)程，闡釋反應(yīng)機(jī)理。

結(jié)構(gòu)表征課題組集合了光譜、色譜、質(zhì)譜、核磁共振、元素分析、熱分析聯(lián)用系統(tǒng)等研究手段，主要針對(duì)聚烯烴催化劑的機(jī)理進(jìn)行基礎(chǔ)研究，同時(shí)開(kāi)展有機(jī)、無(wú)機(jī)化合物定性定量分析和復(fù)雜物質(zhì)剖析等工作。近年來(lái)針對(duì)新型聚烯烴催化劑研發(fā)和企業(yè)聚烯烴聚合物產(chǎn)品質(zhì)量控制建立了一系列成套分析方法，如聚合物中揮發(fā)性有機(jī)物的分析方法、聚合物中添加劑的快速篩查分析方法、催化劑的固體核磁共振表征分析方法等。

分析研究室堅(jiān)持服務(wù)與研究并重，于2016年獲得CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可資質(zhì)，集成現(xiàn)有儀器設(shè)備優(yōu)勢(shì)成立了五大分析平臺(tái)：輕烴雜質(zhì)分析平臺(tái)、異味分析平臺(tái)、元素定量分析平臺(tái)、剖析平臺(tái)、催化表征平臺(tái)，創(chuàng)建了高水平高素質(zhì)的科研、檢驗(yàn)檢測(cè)隊(duì)伍，采用先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)和創(chuàng)新的分析方法，為研究者提供高水平的分析測(cè)試綜合解決方案。

Synthesis and scale inhibition efficiency of polyaspartic acid/L-carnosine graft copolymer

Wang Qian1，Tian Yuping1，Shi Shuchen1，Xu Ying1，2
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering，Henan University，Kaifeng Henan 475004，China；2. Henan Engineering Research Center of Industrial Criculating Water Treatment，Kaifeng Henan 475004，China）

A novel green scale inhibitor，polyaspartic acid/L-carnosine graft copolymer(PASP/ L-carnosine)，was synthesized from maleic anhydride，urea and L-carnosine. The copolymer and treated scale crystals were characterized by means of1H NMR，13C NMR，SEM and XRD. The scale inhibition eff i ciencies of PASP/L-carnosine to CaCO3and Ca3(PO4)2were investigated through static scale inhibition tests. The results showe d that the inhibition eff i ciency of PASP/L-carnosine to CaCO3was close to 100% when its dosage was 1.25 mg/L，and to Ca3(PO4)2could reach more than 90% when its dosage was 8 mg/L. It was indicated that PASP/L-carnosine could be adsorbed on the surface of the scale crystals and distort the scale crystal lattice.

polyaspartic acid/L-carnosine graft copolymer；scale inhibitor；maleic anhydride；urea

1000-8144（2017）01-0103-07

TQ 316.343

A

DOI：10.3969/j.issn.1000-8144.2017.01.015

2016-07-01；［修改稿日期］2016-10-27。

王謙（1991—），河南省開(kāi)封市人，碩士生，電話 13513786322，電郵 253993443@qq.com。聯(lián)系人：許英，電話 13903784580，電郵 hdccxu@126.com。

河南省科技發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目（142107000015）。