两性离子降粘剂AMTA性能研究

通过对已合成的新型、高效两性离子降粘剂ＡＭＴＡ（ａｍｐｈｉｏｎｔｈｉｎｎｉｎｇａｇｅｎｔ）在粘土表面的吸附量、Ｚｅｔａ电位、以及对不同类型钻井液降粘率的测定并与ＳＳＭＡ所得到的结果进行比较。发现ＡＭＴＡ很容易被吸附在粘土表面,饱和吸附量达５０ｍｇ／ｇ,并且对粘土的（ζ）影响不大,对粘土的水化分散有一定的抑制作用,在粘土浆和聚合物浆中,均有很高的降粘率。这是由于ＡＭＴＡ分子结构中有季胺阳离子存在,因此在粘土浆中很容易吸附在粘土片带负电荷的平表面上,拆散粘土颗粒间形成的卡片房子结构加上抑制粘土水化分散而降粘;加入ＡＭＴＡｗ为０１％时,降粘率达９０％以上。在聚合物浆中ＡＭＴＡ通过季胺阳离子对粘片带负电荷的平表面上的强吸附而将聚合物从粘土上顶替下来,拆散粘土与聚合物间的空间网状结构而降粘。加入ＡＭＴＡｗ为０１％时降粘率达６０％以上。     

阳离子聚合物在粘土表面吸附与解吸附性质研究

通过对有机阳离子聚合物测定方法的研究，得出了一种测定溶液中微量或痕量有机阳离子聚合物的有效方法：淀粉—碘化镉显色法，并以此方法为基础，仔细研究了阳离子聚合物在蒙脱土表面上的吸附与解吸附性能和阳离子聚合物的分子量、阳离子化度对其吸附性能的影响以及阳离子聚合物在蒙脱土表面的。附量对其解吸附性能的影响，得出：①有机阳离子聚合物在蒙脱土表面的吸附等温线与Ｌａｎｇｍｕｉｒ型吸附等温线的形状相似，且阳离子聚合物的分子量越大，其饱和吸附量越大，阳离子化度越高，其饱和吸附量越小；②阳离子聚合物在蒙脱土表面的吸附量越大，其解吸附速度越大；③阳离子聚合物自蒙脱土表面解吸附时，初始解吸附速度较大，随后解吸附速度逐渐降低．这些结论为进一步研制、开发新型有机阳离子聚合特粘土稳定剂提供了依据．     

氢氧化物表面沉淀在石英浮选中的作用

采用ζ-电位测定、吸附量测定、浮选实验及溶液化学计算,研究了金属离子在石英表面的吸附行为及其对石英表面ζ-电位和浮选行为的影响。结果表明,表面金属氢氧化物沉淀是金属离子在石英表面吸附的活性组分。表面沉淀生成后,石英表面ζ-电位变正,变正的pH值CR2对应于表面沉淀生成的pH值(pH_s),随着pH值的增加,ζ-电位再次变负的pH值CR3对应于氢氧化物固体的PZC_e。用阴离子捕收剂浮选时,CR2≤pH≤CR3是金属离子起活化作用的有效pH范围。用阳离子捕收剂浮选时,则是起抑制作用的有效范围。     

无机盐对两性离子聚合物在粘土表面吸附的影响

通过测定无机盐对具有不同分子结构两性离子聚合物在粘土表面吸附特点,确定出了两性离子聚合物分子结构特征对其在粘土表面吸附规律及其受无机盐影响的变化规律。     

粘土固化注浆帷幕对渗滤液中苯酚的吸附性能研究

采用醋酸铵反复作用法测得原粘土和粘土固化帷幕试样的阳离子交换容量,利用紫外分光光度仪测定溶液浓度,通过室内吸附平衡实验研究粘土固化注浆帷幕对渗滤液中苯酚的吸附性能.研究结果表明:在试验条件下,粘土固化注浆帷幕对苯酚的吸附量在2 d后逐渐达到平衡,平衡吸附率为75.8%,拟合计算的最终平衡吸附率达到96%,表明粘土固化注浆帷幕对苯酚具有较强的吸附能力;粘土固化注浆帷幕对渗滤液中苯酚的吸附总体上符合Henry模型;而在苯酚浓度较高时,粘土固化注浆帷幕对苯酚的吸附较符合Langmuir模型,相关系数达0.96;粘土固化注浆帷幕对苯酚的吸附作用主要是由于存在电荷不平衡的较大内表面,其吸附能力与表面电荷密度、内部自由孔径以及有机物的特性等因素有关.     

影响油田采出水界面电性质的因素

通过室内试验的方法考察了离子强度、聚合物、石油磺酸盐、粘土及其复合体系等因素对胜利油田孤东4#>原油油水界面电性质的影响.结果表明,聚合物及石油磺酸盐在一定浓度范围内均能使模拟油珠表面ζ电势升高,浓度较高时,油滴表面ζ电势基本不再随浓度增加而发生明显改变.粘土和油滴间形成的OMA结构ζ电势高于蒙脱土及油滴单一体系粒子的ζ电势.在含聚合物体系中,OMA结构ζ电势高于相应单一体系中粒子ζ电势,且OMA结构的ζ电势随聚合物和蒙脱土浓度的变化规律与相应单一体系相似.石油磺酸盐浓度较低时,OMA结构ζ电势高于相应单一体系粒子ζ电势;石油磺酸盐浓度较高时,OMA结构ζ电势与单一石油磺酸盐体系中油滴表面ζ电势逐渐接近.在三因素混合体系中,粒子ζ电势均高于单一体系中ζ电势值,各组分对另一组分在油水界面上的吸附都具有不同程度的影响,但在对油水界面电性质的影响方面,这些组分之间并不存在明显的协同效应.     

金属离子在氧化物矿物/水界面的吸附及浮选活化机理

本文评述了金属离子活化石英等矿物的-羟基络合物假说.从溶液化学的角度,考察了氧化物矿物/水界面特性、金属离子在界面的吸附及其对ζ-电位和浮选的影响.研究表明:金属离子对氧化矿浮选的活化作用,不能简单地归因子金属离子-羟基络合物的生成,在很多情况下,金属氢氧化物表面沉淀的生成起着更重要的作用.表面沉淀的形成受界面区域金属离子的活度、界面pH值及界面溶度积的控制.金属离子在氧化矿表面的吸附及其对氧化矿ζ-电位和浮选的影响,与表面沉淀的生成条件,有相对应的关系.     

微细粒锡石的两液浮选

本文研究了-5微米锡石的两液浮选,并与相应条件下的常规浮选进行了比较。结果表明,两液浮选工艺优于泡沫浮选,锡石回收率可达99.3％,精矿含90.0％SnO_2。研究发现,捕收剂在两液浮选中起着三重作用:(1)使矿粒疏水;(2)使油相乳化;(3)影响油滴表面电性。油液表面的ζ-电位负值比矿粒-溶液间的ζ-电位还大,是两液浮选中的一个重要影响因素。两液浮选比泡沫浮选优越的原因:(1)两液浮选中产生的油/水界面较大,提高了细粒矿物的碰撞几率和附着面积;(2)油相体系的Hamaker常数比气相体系的Hamaker常数大,因而油滴比气泡更有利于疏水矿粒的粘附。     

甲基硅醇钠(MSO)对粘土悬浮体稀释机理的研究

本文测定了甲基硅醇钠(MSO)对钙基蒙脱土水悬浮体的稀释性能,同时研究了MSO对粘土最大吸水量及Zata电位的影响,证明吸附MSO后,粘土的最大吸水量上升,而Zata电位值随MSO的吸附,先有所上升后又逐渐下降,进而探讨了稀释机理,认为MSO对粘土悬浮体的稀释机理不完全同于传统稀释剂,它是通过硅醇缩合的化学键吸附于粘土颗粒边角处,分散了粘土颗粒间的边一边、边一面结构,对粘土悬浮体产生的稀释作用。     

阴阳离子捕收剂在长石与石英表面的吸附特性

采用单矿物浮选、ξ-电位和芘荧光探针,研究阳离子捕收剂十二胺(DDA)和阴离子捕收剂十二烷基磺酸钠(SDS)在长石和石英表面的吸附特性.单矿物浮选结果表明:pH=2.0时,相同浓度的单一或混合捕收剂溶液中长石的表面疏水性要强于石英的表面疏水性,混合捕收剂中矿物表面疏水性比单一捕收剂中的强.ζ-电位测定结果表明:在阴/阳离子单一捕收剂中长石和石英ζ-电位分别向负方向和正方向移动;阴阳离子混合捕收剂摩尔比接近1:1时,pH在2.0、2.5和9.0时长石和石英各自ζ-电位相差不大.芘荧光探针分析结果表明:pH=2.0时,捕收剂在低浓度时通过静电作用零星吸附于矿物表面,矿物表面极性与捕收剂浓度呈负相关,当矿物表面形成胶束后,单一捕收剂溶液中矿物表面极性有所增强,而混合捕收剂溶液中矿物表面极性继续降低;在相同条件下的混合捕收剂溶液中矿物表面的疏水性比单一捕收剂强,且在矿物表面形成胶束浓度要比单一捕收剂低;整体而言,相同浓度条件下单一和混合捕收剂溶液中长石表面疏水性比石英的强.     

十二烷基苯磺酸钠与聚丙烯酰胺在高岭土上的吸附

本文测定了十二烷基苯磺酸纳SDBS与部份水解聚丙烯酰胺HPAM混合溶液在高岭土上的吸附量,得到某组分浓度一定时,吸附量对另一组分浓度的扫描曲线,并根据聚合物、活性剂、溶剂及粘土间的相互作用,分析了吸附机理,其中粘土溶解或交换下来的高价阳离子(如Ca~(2+))在活性剂、聚合物或聚合物一胶束缔合物及粘土间的分配,是决定吸附量变化的主要因素;还有盐效应、竞争吸附、大分子粘滞效应等,亦是影响吸附量大小的重要因素。SDBS在纳型高岭土上的吸附符合Langmuir型吸附;混合体系中,当SDBS浓度远超过CMC值后,HPAM吸附量趋于零。     

三元组分对弱碱三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响

考察弱碱三元组分对大庆油田石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液的乳化稳定动力学参数、界面黏弹性、扩散双电层Zeta电位等稳定参数的影响,研究三元组分对弱碱石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响规律。结果表明:表面活性剂的两亲性使其吸附于油水界面,质量分数的增加使其形成的油水界面膜稳定性增强,当表面活性剂质量分数高于0.1%时,形成的模拟原油采出液稳定较高,破乳较难;弱碱碳酸钠在三元复合体系起着双重作用,当碳酸钠质量分数小于0.8%时,碳酸钠主要与原油中的酸性物质生成表面活性物质,增加油水界面膜的强度,提高模拟乳状液乳化的稳定性,当碳酸钠质量分数大于0.8%时,碳酸钠的主要作用是中和表面活性剂分子在油水界面膜上的表面电荷,压缩油水界面扩散双电层,降低模拟乳状液的稳定性;聚合物主要是改善油水界面膜的黏弹性,其质量浓度的增加可使吸附在油水界面的有效分子数增多,油水界面的黏弹性增大,从而增强模拟乳状液的稳定性。     

活性炭的Zeta电位对各种染料吸附的影响5－活性炭对亚甲基兰的吸附

通过测定在不同的ｐＨ下，活性炭对亚甲基兰吸附量的影响，表明了活性炭表面的ζ电位对亚甲基兰的吸附规律起着重要作用．并进行了活性炭对亚甲基兰在不同ｐＨ值和不同温度下的吸附动力学和吸附热力学参数的估算．进一步揭示了活性炭在不同ｐＨ下对亚甲基兰的吸附机理．     

十二烷基苯磺酸钠对抗菌陶瓷釉料分散稳定性的影响

研究抗菌釉料（石灰石、长石、石英、高岭土及抗菌剂-纳米TiO2）对表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）的吸附性能，利用吸附等温线分析其吸附行为。采用分光光度法在500nm处测定抗菌釉浆的吸光度，并结合釉浆中微粒的Zeta电位，考察釉浆稳定性与pH值、NaCl浓度和表面活性剂浓度之间的关系。结合扫描电镜照片观察釉浆沉积物形貌，并分析SDBS在抗菌釉料中的吸附机理。研究结果表明：影响吸附SDBS釉浆体系Zeta电位的主要因素是pH值；当吸附SDBS的釉浆在pH=7，NaCl浓度为10mmol／L时达到最佳分散稳定效果。     

PTC型阳离子聚合物在粘土表面吸附性能的研究

本文研究了PTC型阳离子聚合物在安丘土,高岭土上的吸附等温线,实验结果表明,PTC在粘土表面呈现多点吸附的形式,实验还确定了PTC在不同粘土表面上的最佳吸附平衡浓度。     

胶体泡沫界面电性质与界面吸附性质的研究

建立了胶体泡沫（ＣＧＡ）上浮电位Ｕ＿ｆ的测定装置，以十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ或ＮａＬＳ）为表面活性剂，研究了ＣＧＡ的界面电性质和界面吸附性质，根据Ｇｏｕｙ－Ｃｈａｐｍａｎ理论，计算了其表面吸附量，研究了溶液的ｐＨ、ＮａＣｌ浓度及ＳＤＳ浓度对其Ｕ＿ｆ、ζ电位、的影响。     

疏水缔合聚合物溶液形态的研究

用环境扫描电镜(ESEM)和动态光散射仪(DLS)对疏水缔合聚合物溶液形态进行了分析。结果表明,随着NaCl浓度的增加,实验所合成的疏水缔合聚合物的表观粘度先降低后增加而后再降低,但仍保持很高粘度。疏水缔合聚合物在去离子水体系中无论浓度高低均形成了空间网状结构。盐水体系中,当NaCl浓度为1000mg/L时所形成的结构与去离子水中的结构类似,均为网状结构,而在NaCl浓度为5000mg/L时,ESEM照片显示疏水缔合聚合物的结构为致密的树枝状结构。疏水缔合聚合物的浓度越大,其表观流体力学半径就越大,从而造成其增粘能力越强。     

C3S浆体的ζ电位研究

采用分析纯试剂合成的C_3S和纳米SiO_2水化制备浆体,应用X-射线衍射仪(XRD)、场发射电镜(FESEM)和红外光谱分析(FTIR)分别表征了C_3S浆体的物相组成、微观形貌和分子结构。研究了浆体分散在不同浓度电解质溶液中的ζ电位。结果表明:C_3S浆体在去离子水中ζ电位均为负值,未掺纳米SiO_2浆体ζ电位约为-17 mV,掺15%纳米SiO_2浆体ζ电位约为-19 mV。在Ca~(2+)、Li~+和Cl~-溶液中,浆体表面吸附离子,改变了自身所带电荷,进而引起浆体ζ电位变化,K~+由扩散层进入吸附层改变ζ电位。     

改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水中的表面ζ电位和电荷密度

对油田含油污水中不同孔径的改性聚四氟乙烯膜的流动电位进行了实验研究.根据Helmholtz-Smoluchowski方程算出改性聚四氟乙烯膜的微孔表面ζ电位,再根据Gouy-Chapmann方程,估算出膜表面的电荷密度.并对油田含油污水中悬浮颗粒的ζ电位进行了测定.结果表明:改性聚四氟乙烯膜表面带有负电荷,表面Zeta电位稳定在-20mV左右,而污水中悬浮颗粒ζ电位也为负值.由于膜表面电荷的作用,使膜具有更强的截留悬浮物颗粒及抗污染能力.     

影响溶液-冻胶热触变体系转变的因素

热触变体系是由热触变聚合物配制而成,其聚合物亲水主链中含有疏水片段或疏水侧基.应用试管倒置法研究了热触变聚合物相对分子质量、浓度、pH值和添加剂等因素对体系热触变温度的影响.研究结果表明:在聚合物相对分子质量为(2.6～22.5)×104,聚合物质量分数为1%～5%范围内,聚合物相对分子质量越大、浓度越高,加入的NaCl和蔗糖的浓度越大,热触变温度越低;随着乙醇/表面活性剂加入量的增大,热触变温度先升高后降低;在pH值为3.0～11.0范围热触变温度几乎不受pH值的影响.