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超声因其独特的空化作用而在材料科学中有广泛的应用,因此研究超声空化效果的影响因素并通过提高空化效率来增强超声的应用研究就尤为重要。本论文主要研究了磁场对超声空化效果的增强作用,并通过磁场对普通商业聚合物、纳米球形聚电解质刷以及有机染料的降解效果的有效提升来扩大超声的应用范围。这是首个关于磁场对空化效果影响的研究,我们希望磁场可以作为一种增强超声空化效果以及扩大超声应用的有效手段。本文主要工作和相应结论如下:1.磁场对超声空化效果的增强及其对普通商业聚合物的降解作用研究:首先研究了磁场对水的粘度以及表面张力的影响,发现水经磁场处理后其粘度和表面张力明显降低;其次研究了磁场对超声空化效率的影响,通过碘量、Fricke剂量、电导率法、荧光法等方法对其进行了表征,结果均表明磁场可以提高超声的空化效率数倍,从而在理论上证明了磁场可有效提高超声对物质的降解能力的可能性;最后研究了磁场对超声降解亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚环氧乙烷(PEO)、亲油性聚合物聚苯乙烯(PS)的影响,发现磁场存在时超声降解聚合物]PVP、PEO、PS的降解速率显著提高,超声降解后聚合物PVP、PEO、PS的极限分子量变小。磁场对超声降解聚合物的影响还跟溶剂有关,溶剂极性大时磁场对超声降解聚合物的影响更大。2.主要研究了磁场对超声降解球形聚电解质刷(SPB)的增强作用:首先制备了阴离子型聚电解质刷聚苯乙烯-聚丙烯酸(PS-PAA)、阳离子型聚电解质刷聚苯乙烯-聚2-氨基乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐(PS-PAEMH)和中性刷聚苯乙烯-聚N-异丙基丙烯酰胺(PS-PNIPA),继而用动态光散射(DLS)、红外光谱测试(FTIR)、流变仪、乌氏粘度计等表征手段探究了磁场、超声频率、温度、SPB链长、SPB固含量、NaCl浓度、SPB种类对降解过程的影响,研究表明,磁场的存在下:超声降解后三种SPB的链长更小,提高磁场强度、升高频率、降低温度、增长PAA链长、减小固含量、减小NaCl浓度可以提高超声和磁场混合场对PS-PAA的降解效果。3.我们还研究了磁场对超声降解染料的增强作用:实验研究了磁场对染料亚甲基蓝溶液的粘度以及表面张力的影响,并且探究了磁场、超声频率、温度、亚甲基蓝浓度、无机盐(NaCl、Na2CO3、Na3PO4)、自由基捕捉剂、染料种类对超声降解染料的影响。研究发现:增加磁场强度、提高超声频率、降低温度、降低亚甲基蓝浓度均可以提高超声降解亚甲基蓝的降解速率;无机盐和自由基捕捉剂的存在会降低超声降解染料的速率,但磁场的存在依然可以显著增强超声的降解效果;磁场对超声降解多种染料(阴离子型、阳离子型、中性)均有显著的增强效果。