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聚天冬氨酸以其优越的生物可降解性、生态相容性被人们誉为“绿色”高分子材料。其用途十分广泛,涉及到工业水处理、医药、农业、日化和石油钻井等行业。本课题作为西安市科技攻关计划的预研课题,研究以L—天冬氨酸为原料合成聚天冬氨酸的工艺,探讨反应温度、催化剂用量、反应时间等因素对聚合反应的影响并对工艺条件进行优化;用红外光谱（IR）和核磁共振谱图（NMR）对中间体聚琥珀酰亚胺和产物聚天冬氨酸钠的结构进行表征;根据废水处理中的高分子重金属捕集剂法、聚合物络合-超滤耦合法、生物的高分子代谢物法的应用理论,使用合成高分子材料聚天冬氨酸,对溶液中重金属离子(Pb2+、Ni2+、Cu2+)进行沉淀去除的探讨性实验。 实验结果表明:合成中间体聚琥珀酰亚胺时,催化剂量应为5～10%,反应温度应在180～220℃,反应时间取1～2h。经正交试验优化,为获得单体转化率在99%以上,聚合度为150～200的聚天冬氨酸,最佳工艺条件为:催化剂量（A）为5%,反应温度（B）为220℃,反应时间（C）为1.5小时。水解过程中,聚琥珀酰亚胺结构单元与NaOH的摩尔比应为1:1.16,温度50～60℃,时间1小时,再用盐酸中和至PH=8即可;将水解液缓慢滴入3～6倍体积量处于高速搅拌的甲醇中。在此工艺下干燥后可得白色的轻质粉末状聚天冬氨酸钠。 对反应产物进行红外谱图（IR）、核磁共振谱图(1H NMR和13C NMR)分析,验证了聚天冬氨酸钠的分子结构。 合成的聚天冬氨酸钠与金属离子的络合沉淀实验表明,水溶液的酸碱度、温度对聚天冬氨酸钠与金属形成络合沉淀的影响较小。考虑到实验的酸性条件,反应时间不宜过长,对于一定离子浓度溶液应选择恰当的加入量。聚合度越高分子量越大越有利于络合沉淀的形成,而且更适用于高离子浓度的溶液。 同时对聚天冬氨酸的缩聚合成反应机理以及聚天冬氨酸钠与金属离子络合的机理进行了分析探讨。