表面活性剂对煤层气压裂伤害研究

 为评价压裂液中表面活性剂对煤层气压裂过程的影响,利用煤岩样品针对阳离子、非离子、阴离子表面活性剂和表面活性剂复配体系,开展膨胀性、润湿性、吸附性能、表面张力、煤岩伤害和煤层气吸附解吸附物理模拟实验。将不同表面活性剂和复配体系的煤岩膨胀高度、接触角、煤粉中吸附形态和吸附量、措施前后表面张力和煤岩渗透率、吸附和解吸附曲线进行对比分析,进而优选表面活性剂体系。研究结果表明：水和表面活性剂溶液对所选煤岩膨胀性影响不大;阳离子可以增加憎水性,非离子保持煤岩水润湿性,阴离子会增加煤岩水润性;非离子表面活性剂有利于扩大煤岩孔隙进而提高煤层气的解吸附作用;双子表面活性剂（GM）为点状吸附,烷基酚聚氧乙烯醚（OP）为平铺吸附,十八烷基三甲基氯化铵（1831）为连体状吸附;双子-烷基酚聚氧乙烯醚（GMOP-4）复配体系措施前后表面张力较低,大幅度降低了GM 的吸附量且对煤层气解吸附过程具有促进作用;GMOP-4 复配体系实现了阳离子表面活性剂在煤层气压裂措施中低成本、高性能的应用。     

阴离子双子表面活性剂分子结构对其溶液表、界面活性的影响

在合成一系列阴离子双子表面活性剂的基础上,使用表面张力仪和旋转滴界面张力仪考察了阴离子双子表面活性剂分子结构(亲水头基、疏水碳链、间隔基团)对其溶液表、界面活性的影响。研究发现,疏水链和间隔基团碳数相同时,磺酸盐双子表面活性剂具有更高的表面活性,羧酸盐双子表面活性剂的界面活性更高。间隔基团碳数相同时,随着疏水链碳数增加,双子表面活性剂的表面活性、降低溶液表面张力的能力、吸附效率均先上升后降低,界面活性升高。疏水链碳数相同时,随着间隔基团碳数增加,双子表面活性剂表面活性、降低溶液表面张力的能力、吸附效率均先上升后降低,界面活性降低。结果表明,阴离子双子表面活性剂分子结构的变化影响到其溶液的表、界面活性,在一定的条件下,调整阴离子双子表面活性剂分子结构可以使其溶液具有较为优异的表、界面活性。     

表面活性剂强化铜矿石浸出

为了解决铜矿石浸出速度慢、浸出率低的问题,在浸出液中加入表面活性剂进行摇瓶试验.通过测量浸出前后溶液表面张力以及铜浸出率,考察了三种不同类型的表面活性剂对铜矿石浸出的影响.研究发现溶液表面张力对矿石浸出影响较大,阴离子表面活性剂的强化浸出作用最为明显,铜浸出率达62.5%.在柱浸试验中,添加阴离子表面活性剂使铜浸出率提高了近10%.利用物理化学和渗流力学对表面活性剂强化浸出机理的分析表明,溶液表面张力和表面活性剂在矿石表面的吸附对矿石表面润湿作用影响较大,表面活性剂在浸出液的持久性也是影响浸出的因素之一.     

表面活性剂强化铜矿石浸出

为了解决铜矿石浸出速度慢、浸出率低的问题,在浸出液中加入表面活性剂进行摇瓶试验.通过测量浸出前后溶液表面张力以及铜浸出率,考察了三种不同类型的表面活性剂对铜矿石浸出的影响.研究发现溶液表面张力对矿石浸出影响较大,阴离子表面活性剂的强化浸出作用最为明显,铜浸出率达62.5%.在柱浸试验中,添加阴离子表面活性剂使铜浸出率提高了近10%.利用物理化学和渗流力学对表面活性剂强化浸出机理的分析表明,溶液表面张力和表面活性剂在矿石表面的吸附对矿石表面润湿作用影响较大,表面活性剂在浸出液的持久性也是影响浸出的因素之一.     

用磁处理油酸钠溶液浮选钛铁矿及增效机理研究

研究了磁处理油酸钠溶液对钛铁矿和钛辉石浮选的影响.研究发现磁处理油酸钠溶液使钛辉石回收率由75.0%降至60.6%,钛铁矿回收率由75.2%降至69.3%;磁处理后的油酸钠溶液中钛铁矿和钛辉石的Zeta电位均正移,且钛辉石正移幅度较大,说明磁处理后油酸钠对钛铁矿的选择性增加.通过研究磁处理后油酸钠溶液的电导率、表面张力和光谱性质的变化揭示磁处理影响浮选的机理.磁处理后油酸钠溶液的电导率和表面张力增加,溶液中氢键作用减弱,促进了油酸根离子的释放,数量增多且得以释放的油酸根离子选择性吸附在钛铁矿表面,使钛铁矿和钛辉石之间的可浮性差异扩大.     

七元瓜环与双子型表面活性剂相互作用的研究

本文研究了七元瓜环Q[7]与双子型表面活性剂12-2-12在水溶液中发生的相互作用,探讨了瓜环对表面活性剂性能的影响。结果表明:Q[7]和12-2-12可以形成2∶1的配合物;当存在Q[7]时,表面活性剂的临界胶团浓度(cmc)和最低表面张力(γ_(cmc))增大,降低表面张力的效率(pC_(20))和表面压(Π_(cmc))下降,表面活性和发泡能力降低;同时,表面活性剂的饱和吸附量(Г_(max))降低,最小分子横截面积(A_(min))增大,表面活性剂在溶液表面排列更疏松。瓜环对表面活性剂的性能具有重要影响。     

表面活性剂与PTFE涂层结构对润湿性的影响

以粗糙的超疏水聚四氟乙烯(PTFE)涂层为基体,研究表面活性剂的加入对溶液在粗糙PTFE涂层表面润湿性的影响.利用粗糙PTFE涂层表面Cassie方程计算和原子力显微镜(AFM)对表面活性剂分子在涂层表面的形貌进行表征.结果表明,在低表面张力范围内表面活性剂溶液不能润湿粗糙的超疏水PTFE涂层,而具有相似表面张力的有机溶剂可以润湿涂层表面.表面活性剂溶液与粗糙PTFE涂层表面接触时的空气分率始终维持在0.5以上,溶液不能完全进入PTFE粗糙结构,这点是导致低表面张力的表面活性剂溶液在粗糙PTFE涂层上不能润湿的原因.     

阴离子表面活性剂对铝酸钠溶液种分过程的影响

在铝酸钠溶液的种分过程中,加入一种不饱和脂肪酸型阴离子表面活性剂,能强化分解过程,提高产品质量·试验表明,表面活性剂的添加量达280mg/L时,可使溶液分解率提高5%左右,产品氢氧化铝的粒度增大2%左右,强度提高5%左右·表面活性剂的加入,使铝酸钠溶液的物理化学性质有明显变化·通过对铝酸钠溶液的粘度、表面张力、电导率性质的测试,分析了表面活性剂的作用机理·     

消泡剂TBP对起泡剂C12E8表面性质的影响

报道了消泡剂ＴＢＰ（Ｔｒｉｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）对起泡剂Ｃ１２Ｅ８（Ｏｃｔａｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｍｏｎｏｄｏ－ｄｅｃｙｌｅｔｈｅｒ）表面吸附性质和表面弹性的影响．文中通过对理想表面模型－Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｓｚｙｓｚｋｏｗｓｋｉ吸附等温线和非理想表面模型－Ｆｒｕｍｋｉｎ吸附方程的研究,得出起泡剂Ｃ１２Ｅ８溶液表面吸附－脱附活化能与吸附量有关的结果,并且阐明了Ｃ１２Ｅ８浓度小于ｃｍｃ时消泡剂ＴＢＰ的消泡机理．可以认为ＴＢＰ降低了Ｃ１２Ｅ８的表面吸附量以及表面吸附和脱附活化能,有利于表面张力梯度的修复是通过变形表面下溶液分子的直接吸附,从而削弱其表面弹性,降低泡沫的稳定性     

刷形两亲聚合物体系的表面张力研究

考察一类含有密集疏水侧链具有刷形分子骨架结构的阴离子两亲聚合物AMPS-AMC12S溶液体系表面张力受聚合物浓度及盐的影响,研究了阴离子、阳离子以及两性离子型的小分子表面活性剂对聚合物体系表面张力的影响.结果表明,疏水含量较高的聚合物溶液具有更低的表面张力,盐的存在可使聚合物溶液的表面张力升高,升高程度随聚合物疏水含量升高而减小;由于电荷屏蔽作用,聚合物与相同离子型表面活性剂相互作用较弱,与相反离子型表面活性剂相互作用较强;聚合物与相反离子型表面活性剂之间的相互作用使体系的表面张力高于表面活性剂单一体系,表面活性剂浓度增大甚至使体系出现絮凝和沉淀的现象;聚合物与两性离子表面活性剂之间的相互作用同样使体系表面张力升高,而表面活性剂浓度增大不会导致体系出现絮凝或沉淀的现象.     

磁化水及其溶液表面性质的研究

研究了磁化水和表面活性剂水溶液磁化后某些表面性质的变化。发现它们的表面张力均明显下降,下降幅度与磁感应强度和放置时间有关。给出了磁化水的核磁共振谱（ＮＭＲ）。     

磁处理对粘土在水和药剂水溶液中膨胀的影响

本文用Ensulin法和Tl法研究了磁处理对粘土膨胀的影响,证实了磁处理对粘土膨胀的抑制作用,其中包括磁处理对粘土在水中和阴离子、非离子活性剂水溶液中膨胀的抑制作用和对无机盐、阳离子活性剂、无机和有机阳离子聚合物等防膨剂的增效作用。研究表明,不同的磁感应强度对粘土防膨效果有不同的影响,不同体系有不同的最佳磁感应强度,但一般在60～200mT的范围。     

高梯度磁分离器分离效率的研究

系统地研究了高梯度磁分离器的分离效果在整个分离过程中的变化特征、规律以及磁分离效率与处理周期、处理能力之间的关系。结果表明,随着分离过程的进行或处理量增大,分离效率逐渐降低,一个磁分离器的生产能力和运行周期主要由所要求的分离指标来确定,但同时受到操作条件的影响;通过研究磁分离器中颗粒的捕集行为,得出颗粒在过滤芯磁 锈钢丝绒上的吸附为“多层吸附”。     

用相平衡原理推导吸附等温式

本文根据表面吸附是一种相变化的观点，由相平衡条件，用热力学方法建立了单分子层吸附的统一方程，并进一步导出了一系列的吸附等温式。参２。     

羧甲基化的非离子型表面活性剂与石油磺酸盐的复配试验

对羧甲基化的非离子型表面活性剂进行了应用研究.考察了这种非离子- 阴离子两性活性剂的耐盐能力和界面张力,研究了其与石油磺酸盐复配的性能.试验表明,这种两性活性剂与石油磺酸盐复配,不仅能大大改善石油磺酸盐的耐盐性能,而且由于存在界面张力协同效应,不需添加低分子量的醇即能使复配体系与癸烷的界面张力达到超低,适合于高矿化度地层驱油.此外还进行了高矿化度条件下的模拟驱油试验,取得好的效果.     

烷基多苷/ 无机盐水溶液的表面性质

烷基多苷是新型非离子表面活性剂,通过对其水溶液的物理化学性质研究,发现烷基多苷的表面张力基本不受各种无机盐的影响,乳化能力较好且具有抗碱性能力;与阴离子表面活性剂的复配效果好于与阳离子表面活性剂的复配。     

有机硅非离子表面活性剂SD-5物理化学性质的研究

研究了一种结构复杂、具有特殊用途的新型有机硅非离子表面活性剂(商品名SD-5)在溶液表面上的吸附特性和对二甲基黄(DMAB)的增溶作用,并考察了各种电解质时SD-5溶液的浊点和增溶作用的影响.     

烷基糖苷的制备和表面性能

对烷基糖苷合成中的催化剂进行了优选，研究了反应物配比对产品泡沫性能的影响，测试了烷基糖苷的表面张力和泡沫性能，测试结果表明，烷基糖苷的表面张力代，泡沫丰富稳定，是一类新型的，性能优良的非离子表面活性剂。