聚天冬氨酸的微波合成及其天然海水阻垢性能*

徐 娜，王 玉，徐 旭，尹建華，王新波

（1.自然資源部 天津海水淡化與綜合利用研究所，天津 300192；2.山東大學 環(huán)境科學與工程學院，山東 青島 266237）

海水利用是解決我國沿海地區(qū)淡水資源短缺的重要途徑，受到黨和國家的高度重視。根據(jù)“全國海水利用報告”統(tǒng)計，截至2012年，我國僅冷卻用海水就達到841億t·a-1。海水為我們提供無盡水源的同時，因其組成復雜性，也帶來了嚴重的結垢和腐蝕問題，造成巨大財產(chǎn)損失甚至安全事故。從安全生產(chǎn)和節(jié)約用水等角度考慮，在海水利用過程中，添加水處理藥劑進行防垢阻垢處理是必需的。當前，廣泛使用的含磷類和聚丙烯酸聚合物類阻垢劑會隨排放水進入海洋，造成海水富營養(yǎng)化等環(huán)境污染問題[1]。隨著人類環(huán)保意識的日益增強，對水處理藥劑的環(huán)保要求也日漸提高，綠色環(huán)保型藥劑成為21世紀水處理劑發(fā)展的方向[2]。聚天冬氨酸（PASP）無毒并具有良好的可生物降解性，對碳酸鈣垢有良好阻垢效果，是公認的綠色水處理藥劑，已逐漸成為近些年國內(nèi)外海水阻垢劑研究的熱點[3-9]。

目前，制備PASP的工藝路線主要有兩條：（1）天冬氨酸直接熱縮聚合。以天冬氨酸固體為原料，以酸（主要是H3PO4）為催化劑，以二異丁酮或1，3，5三甲基苯/環(huán)丁砜等為溶劑，在180～260℃的高溫條件下脫水反應3～5h，PASP的轉(zhuǎn)化率可達到95%左右，該法反應溫度高，反應時間長，使用催化劑，會造成能耗大、成本高、污染嚴重等問題。而且能耗巨大[10-15]。北京化工大學吳一弦等[16]發(fā)現(xiàn)采用微波輔助加熱，可以在170～200℃的溫度條件，20min完成聚合反應，獲得高分子量的PASP。……