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高相对分子质量和功能型聚丙烯酰胺(PAM)是当今材料领域的研究热点之一。由于反相微乳液法可以在温和的反应条件和缓慢的反应进程中,以可控制的步骤进行化学反应,被认为是目前最有前途的制备纳米材料的方法之一。本文以制备具有较高相对分子质量和功能型PAM为研究目的,将反相微乳液法运用到其制备及改性的有关环节,通过反相微乳液聚合工艺,将几种改性功能单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸(简称AMPS)、荧光单体2-(4-甲氧基-1,8-萘二甲酰亚胺基)-乙基二甲基烯丙基氯化铵(简称为FM)、荧光单体4-(N’-甲基-1-哌嗪基)-N-丁基-1,8-萘烯丙氯季铵盐(简称为FC)、阳离子单体丙烯酰氧乙基-二甲基-乙基溴化铵(简称DMB)和疏水单体丙烯酸十八酯(简称OA)与AM共聚,制备AMPS改性PAM、荧光示踪型PAM、阳离子单体DMB改性PAM和OA改性PAM等四类(五种)不同功能单体改性PAM,并研究其应用性能。采用Materials Studio 3.0程序包模拟了5种改性PAM分子与Al2O3(012)面的动态相互作用,获得了各体系的结合能、非键相互作用能和形变能等,探讨了相互作用的本质,为阐释絮凝作用机理、研发、评价新型高效絮凝剂提供理论依据。主要内容如下:(1)以电导法为基础,较为系统的研究AOT/异辛烷反相微乳液、Span80-Tween80/液体石蜡(异辛烷)反相微乳液体系的增溶及其电导性质,并研究正丁醇、氯化钠、醋酸钠等添加剂对反相微乳液电导性质的影响;(2)较为系统的研究CTAB-正丁醇/环己烷/水、CTAB-正丁醇/异辛烷/水和CTAB-正丁醇/正庚烷/水等三种拟三元反相微乳液体系的相行为,及其反相微乳液体系的增溶与电导性质;(3)采用电子显微镜、激光纳米粒度仪等测试手段,研究AMPS改性PAM在1%高岭土悬浮介质中的微观结构、絮凝过程、机理等絮凝特性,及其耐温、抗盐性能。结果表明,AMPS改性PAM具有较好的絮凝性能、耐温性能和抗盐性能;(4)荧光功能单体FM、FC改性的功能聚合物P(FM-AM)和P(FC-AM)的荧光强度随其浓度的增大而增加,其浓度与荧光强度呈较好的线性关系,P(FM-AM)和P(FC-AM)的检测下限分别为和1.83 mg·L-1和0.81mg·L-1;(5) P(DMB-AM)为阳离子型聚电解质,在同一浓度的分散介质中,P(DMB-AM)的絮凝效果较PAM、AMPS改性PAM好。疏水缔合共聚物P(OA-AM)具有较强的抗盐性和较好抗温性;(6)通过计算5种改性PAM分子在AL2O3(012)面上的结合能,得到结合能排序为P(DMB-AM)>P(OA-AM)>P(AA-AM)>P(DMA-AM)>PAM,则分子动力学模拟絮凝能力的强弱依次为P(DMB-AM)>P(OA-AM)>P(AA-AM)>P(DMA-AM)>PAM,分子动力学模拟得到的预测结果与实验结果基本一致。