开题报告+文献综述+毕业论文-聚天冬氨酸的合成.DocVIP

PAGE 毕业论文开题报告 高分子材料与工程 聚天冬氨酸的合成 一、选题的背景和意义 聚天冬氨酸(Polyaspartic acid缩写PASP)原为一种天然存在于软体动物和蜗牛壳中的氨基酸聚合物，近年来人们受此类动物的代谢启发而研制成功的一种水溶性生物高分子材料。由于氨基酸具有像蛋白质一样的酰胺基团，可以完全生物降解，而PASP是一种带有羧酸侧链的氨基酸，既能生物降解，又具有螯合分散等功能。PASP的最大特点是可生物降解、无毒、不破坏生态环境，可完全降解为对环境无害的终产物，替代许多对环境有害的化学品，被人们誉为“绿色”产品，在工业、农业、医药等方面都具有非常广泛的用途。由于近年来人们对环保问题日益关注，其中以美国、德国和日本等国的化学公司对PASP的研究最为活跃，美国的Donlar公司和德国的Bayer公司等都有工业装置投入生产。随着全球环保意识的不断加强，人类回归自然，保护生态平衡的愿望愈来愈强烈，PASP有着不可估量的应用前景。 水资源是不可替代的自然资源，水资源己成为当今世界各国关心的重大环境问题之一。人类用水首先是农业用水，其次就是工业用水，然而工业用水比较集中，所以节水治污主要还是抓住工业用水。聚天冬氨酸(polyaspartic acid)是近几年受海洋动物代谢启发而研制成功的一种生物高分子阻垢剂。由于其制造工艺清洁，利用后的聚天冬氨酸能被微生物或真菌高效、稳定地降解为环境无害的最终产物，是公认的绿色阻垢荆和水处理剂的更新换代产品。 二、研究目标与主要内容（含论文提纲） 研究目标： 了解聚天冬氨酸的几种合成方法，具体掌握其中一种，通过改变反应中的一系列条件，比较所制得同一种聚天冬氨酸(PASP) 粉末的性质及产量的变化。掌握实验仪器的操作，并通过实验得出数据,或将其转化为谱图等以便处理及分析得出综合结论。同时在整个实验过程中，应理解其中各部分的实验原理，或经验公式的由来。 主要内容： 聚天冬氨酸(PASP) 是近年来研制开发的一种水溶性高分子材料。它无毒、无磷、利用后可生 物降解,是公认的“环境友好”聚合物。本文主要研究以马来酸酐、碳酸铵、氢氧化钠为原料合成的聚天冬氨酸。 绪论 聚天冬氨酸(PASP)的研究背景 聚天冬氨酸(PASP)的简介 聚天冬氨酸(PASP)的性能 聚天冬氨酸(PASP)的应用 聚天冬氨酸(PASP)的合成方法 聚天冬氨酸(PASP)的研究目的 聚天冬氨酸(PASP)的合成 实验仪器和试剂 实验的合成 实验原理 经过单体合成一单体聚合一水解一脱色一提纯一成型而制得，其中单体聚合生成聚琥珀酰亚胺(Polysuccinimide，简称PSI)是最重要的一步，不同的合成方法和反应条件不仅影响PSI的产率和纯度，而且影响产物的结构和摩尔质量，最终影响到PASP的性质、性能和用途。其最大特点是可生物降解、无毒、对环境无害，因此被称为“绿色”化学品。制备PASP的方法主要有两种,第一种方法是NCA(N．carboxyanhydddc)法，另一种方法是由天冬氨酸或马来酸酐、马来酸氨盐等热缩合，生成中间体PSI，中间体在碱性条件下水解得到PASP溶液。 实验步骤 1〉制取中间体PSI： 2〉中间体在碱性条件下水解制取PAsP盐； 3〉PASP的分离纯化。 3、分子量的测定方法 对提纯后的天冬氨酸进行分子量的测定，其中主要采用了两种运用乌氏粘度计测量的方法。分别是直接法和间接法。前者是通过测定中间体PSI的聚合度n，从而用经验公式推算出PASP的粘均分子量，后者则是直接测定PASP的粘度来计算其粘均分子量。 4、产率的计算 在实验步骤中设定不同的氢氧化钠浓度、水解温度、水解时间等条件为唯一变量得出聚天冬氨酸，并通过测定其分子量，得出产率，进行比较。 5、仪器测试 1）红外分析。分别对各组样品进行红外测试，并通过谱图进行分析，找出特征峰。 2）差示扫描量热分析仪（DSC）的测试。同上，进行谱图分析。 三、结果与讨论 1、结构分析（红外） 2、热性能分析（DSC） 3、实验条件对分子量的影响 4、实验条件对产率的影响 四、小结 五、参考文献 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 研究方法：将马来酸酐、碳酸铵放入三口烧瓶中,在70 ℃下保持45 min，继续升温至聚合温度,一段时间（2h）后停止加热,冷却至室温,得到桔黄色聚琥珀酰亚胺(PSI) 固体.分别在不同温度条件下,和不等的氢氧化钠溶液水解聚琥珀酰亚胺固体,设计不同的水解时间而得到红棕色透明液体,再用稀盐酸调节溶液至中性,通过乙醇沉淀、干燥可得聚天冬氨酸(PASP) 粉末。 研究手段：设定不同的实验条件，分多组进行，比较其