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L-谷氨酸与马来酸酐共聚物的合成及其阻垢性能研究的任务书
任务书
研究题目：L-谷氨酸与马来酸酐共聚物的合成及其阻垢性能研究
研究背景：
水垢问题一直以来是制约工业生产和生活生产的重要问题之一，常见的水垢成分主要是碳酸钙、碳酸镁等。在工业生产中，水垢的形成不仅会影响生产效率，而且会导致设备的损坏和能源的浪费，因此防止和去除水垢是非常重要的。
传统的防垢技术一般采用一些化学药剂，例如多聚磷酸盐、硫酸盐、草酸等，这些药剂虽然能在一定程度上防止水垢的形成，但是它们容易污染环境，同时复合药剂的应用范围受到很大的限制。因此，发展一种环保、高效的新型防垢剂成为了重要的研究方向。
近年来，以高分子防垢剂为代表的新型防垢技术受到了广泛关注。高分子防垢剂是一类优良的、低毒无害的防垢剂，在防垢效果、安全性、环保性方面具有显著优势。针对水垢形成机理的研究表明，防垢剂的分子结构与水垢成分的物理化学性质密切相关，因此设计合适的分子结构能够提高防垢剂的抑水垢性能。
L-谷氨酸是一种天然氨基酸，具有优良的亲水性和自缩水性，是一种理想的生物高分子材料；马来酸酐是一种双酸酐，具有较好的复合性能和成膜性，两者在化学性质及物理性质上有很好的互补性，具有较大的合作潜力。因此，利用L-谷氨酸与马来酸酐进行共聚合成高分子防垢剂，能够有效提高防垢剂的抑水垢性能，具有非常重要的研究价值和应用前景。
研究内容：
本研究旨在合成一种高分子防垢剂，探究各因素对高分子合成的影响，以及高分子防垢剂的抑水垢性能。具体研究内容如下：
1.合成L-谷氨酸与马来酸酐共聚物。根据前人的研究和实验条件，在不同反应条件下进行高分子合成试验，调节反应物浓度、反应时间、温度等参数，确定最优合成条件。
2.表征共聚物的化学组成、结晶性能和热稳定性。利用红外光谱仪（FTIR）对合成的共聚物进行结构表征，通过差式扫描量热仪（DSC）和热重分析（TGA）研究共聚物的结晶性能和热稳定性。
3.研究共聚物的表面活性和抑水垢性能。利用接触角测量仪对共聚物薄膜的表面活性进行分析，探究不同表面活性和浓度下的防垢性能，评估其抑水垢性能。
研究意义：
本研究旨在合成一种具有良好抑水垢性能的高分子防垢剂，能够有效地抵御水垢的形成，降低设备损坏和资源浪费，对提高工业生产效率和节能减排具有重要的实际意义和社会价值。
此外，共聚物的合成方法和性能表征也能够为众多高分子领域的研究提供新思路和新方向，同时也为其他高分子防垢剂的研究提供借鉴和参考。
研究计划：
本研究计划分为以下几个阶段进行：
第一阶段：文献调研和试验设计，了解L-谷氨酸与马来酸酐共聚物的研究现状和前沿动态，提出合理的实验设计方案。
第二阶段：共聚物的合成和物性表征，通过实验得到不同反应条件下的共聚物样品，并利用红外光谱、热分析等技术手段进行化学组成分析、结晶性能和热稳定性表征。
第三阶段：表面活性测定和抑水垢性能研究，利用接触角测量仪对共聚物薄膜的表面活性进行测定，并评估其抑水垢性能。
第四阶段：数据统计和分析，对实验数据进行统计和分析，提出合理的结论和问题解决方案，并形成论文或成果报告。
时间安排：
第一阶段：1个月
第二阶段：3个月
第三阶段：2个月
第四阶段：1个月
总计划：7个月
参考文献：
[1]张慧,张利君,等.高效无毒生物防垢剂的开发[J].无机盐工业,2014(4):51-53.
[2]王玉曼,栾昕.L-谷氨酸在高分子材料中的应用[J].浙江纺织服装职业技术学院学报,2018,24(4):15-18.
[3]冯坤,李晓笑,等.马来酸酐共聚物及其在水处理中的应用[J].化工中间体,2016(3):43-46.