CTAB改变油湿性砂岩表面润湿性机理的研究

利用红外、原子力显微镜(AFM)、Zeta电位测定、接触角测定及岩心自发渗吸实验等手段研究了阳离子型表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)改变油湿性砂岩表面润湿性的机理。结果表明:CTAB改变油湿性砂岩表面润湿性的性能优异。由于静电引力作用,CTAB正电性离子头基与吸附在砂岩表面的原油当中的羧酸基团形成离子对,当CTAB的浓度超过临界胶束浓度(CMC)时,形成的离子对就会从砂岩表面解吸附并增溶于CTAB形成的胶束当中,从而露出干净的水湿表面,砂岩表面因此实现润湿反转。     

油基完井液引起储层损害的机理研究

用Ａｍｏｔｔ／ＵＳＢＭ法定量评价了国内常用油基完井液体系及其组分对水湿砂岩润湿性和油相有效渗透率的影响。结果表明，油浆滤液损害储层的主要机理是由于表面活性剂所引起的油藏岩石润湿性反转。根据吸附量和界面电性的测量结果，分析了阳离子表面活性剂的油湿作用强于其它类型表面活性剂以及无机离子与阴离子表面活性剂的协同作用能够使润湿性改变程度明显增强的原因。还应用推广的杨氏－拉普拉斯方程和ＤＬＶＯ理论，对表面…     

CTAB与原油酸性物质的作用及润湿性反转

在阳离子表面活性剂(CTAB)相间传质实验过程中,分析CTAB在油水之间的相间传质行为及其与原油中酸性物质之间的相互作用;研究水相pH值、原油酸值对分配系数的影响及其对碳酸盐岩表面的润湿性反转作用.研究结果表明:原油羧酸与CTAB相互作用,形成离子对,能促进CTAB在油水之间的传质与分配,且随着水相pH值的增加,CTAB在油水相间传质能力增强;原油羧酸-CTAB相互作用形成的离子对成为油湿表面的有效亲核,可使碳酸盐岩表面的润湿性转变为水湿,而且浓度高于CMC的浓度时,润湿反转作用更强,因为CTAB溶液中胶束的存在有利于岩石表面羧基化合物的解离.     

用混合表面活性剂合成MCM-48介孔分子筛

在水热体系中研究了以混合非离子一阳离子表面活性剂为模板剂来合成MCM-48介孔分子筛的方法，考察了模板剂用量、晶化温度、晶化时间以及辅助模板剂TX-100用量等条件对分子筛合成的影响，并与用单一表面活性剂CTAB来合成的MCM-48介孔分子筛进行了比较。结果表明，以混合非离子一阳离子表面活性剂为模板剂来合成MCM-48介孔分子筛不仅晶化过程中不易发生转晶，而且还大大缩短了晶化时间，减少了模板剂用量，提高了产物的结晶度和稳定性。此外，辅助模板剂TX-100具有生物降解性，可减少对环境的污染。用盐酸来调节晶化后溶液的pH值，可提高分子筛的产率。     

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。     

超声波协同作用下非离子表面活性剂对铝合金抛光后清洗的影响

利用静态浸泡清洗和超声波辅助清洗方法,使用非离子表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚(TX-100)溶液对经过化学机械抛光(浸泡SiO2抛光液)后的7003铝合金试样进行浸泡清洗,利用原子力显微镜观测试样表面的清洗效果,并计算清洗后铝合金的表面粗糙度;通过对比去离子水与TX-100溶液在铝合金表面的接触角,分析了非离子表面活性剂TX-100对铝合金化学机械抛光后清洗中SiO2颗粒的分散性、Zeta电位、表面润湿性及去除率的影响,以及TX-100与超声波协同作用的清洗机制.结果表明:随着TX-100质量分数增加,SiO2的颗粒粒径和Zeta电位均先减小而后增大;当TX-100质量分数为2.0%时,SiO2颗粒的分散性最佳;表面活性剂TX-100能够提高铝合金表面的亲水性;在铝合金的清洗过程中,由于超声波与TX-100的协同作用而使得SiO2颗粒去除率由57%提高到90%,且未出现腐蚀现象;清洗后铝合金的表面粗糙度为2.16nm.     

木素生物降解酶活力的表面活性剂头基效应研究

用分光光度技术研究了木素生物降解关键酶木素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)在不同类型表面活性剂存在下,催化氧化木素模型化合物藜芦醇(VA)、2,6-二甲氧基苯酚(DMP)和丁香醛连氮的活力.表面活性剂选择了非离子型、阴离子型和阳离子型中具有代表性的曲拉通-100(TX-100)、十二烷基硫酸钠(SDS)、琥珀酸二辛酯磺酸钠(AOT)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB).结果表明非离子型表面活性剂TX-100对MnP和LiP有激活作用,而离子型表面活性剂对两种酶均有抑制作用,且阴离子表面活性剂的抑制作用远大于阳离子表面活性剂.此外,就MnP而言,表面活性剂对酶促反应的影响大小还与底物性质有关.TX-100对高疏水性底物丁香醛连氮的激活作用要比低疏水性底物DMP大.     

表面活性剂对多壁碳纳米管吸附磺胺二甲嘧啶的影响

碳纳米材料在吸附有机污染物方面有很好的应用前景,表面活性剂和抗生素是近年来倍受关注的两类新兴有机污染物.以多壁碳纳米管(MWNTs)为吸附剂,磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SM2)为模型化合物,采用批量平衡法研究了表面活性剂共存时对SM2在MWNTs上吸附行为的影响.实验表明:准二级动力学方程能很好地描述SM2在MWNTs上的吸附动力学过程;在吸附等温线实验中,阳离子表面活性剂CTAB在低浓度时抑制SM2在MWNTs上的吸附,高浓度时显著促进SM2的吸附,而阴离子表面活性剂SDBS及非离子表面活性剂Tween-60均对SM2在MWNTs上的吸附起到抑制作用;在离子强度对CTAB和SM2竞争吸附的影响实验中发现,离子强度越高,CTAB对SM2在MWNTs上吸附的促进作用越强.     

表面活性剂改性膨润土固定化脂肪酶的初步研究

表面活性剂改性载体影响酶的催化活性,为此,考察了复合表面活性剂改性膨润土对固定化酶特性的影响,以阳—阳离子表面活性剂、阳—阴离子表面活性剂、阳—非离子表面活性剂分别对钠基膨润土(Na-Bent)进行改性,通过吸附法对褶皱假丝酵母脂肪酶(Candida rugosa lipase,CRL)进行固定化,制备复合表面活性剂改性膨润土固定化酶。以橄榄油水解反应表征酶活性,对比不同的复合离子表面活性剂改性膨润土固定化CRL酶的结果发现,由十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和曲拉通100(TX100)复合离子表面活性剂改性膨润土制备的固定化酶(CTAB/TX100-Bent-CRL)的比活回收率可达到292. 8%,相较于游离酶CRL,其催化活性得到改善。催化特性研究表明:CTAB/TX100-Bent-CRL的最适反应温度和p H值分别为40℃和7. 0,与游离酶ORL相比,固定化酶的耐受性和储藏稳定性均得到改善,在温度为20℃～60℃、p H 5. 0～9. 0范围内均能发挥较好的催化性能。在温度为60℃的反应条件下,CTAB/TX100-Bent-CRL仍能保持最适温度条件下活力的89. 0%。在4℃下储藏15 d后,固定化酶仍能保持初始活力的59. 7%,而Na-Bent-CRL和游离酶CRL的残留活力分别为45. 7%和33. 3%。     

表面活性剂作用后的固体润湿性

通过考察经石油磺酸盐(PS)浸泡后的载玻片与油、水的接触角以及经石油磺酸盐浸泡后的云母片的表面形貌,研究表面活性剂作用后的固体润湿性。结果表明:对于亲水固体,经低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐单分子层吸附而发生润湿性反转,而经高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐双分子层吸附而保持水湿性,同时其润湿性达到稳定的时间随石油磺酸盐温度的升高而缩短;对于亲油固体,经低温高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性难以改善,而经高温低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性易因油湿性物质脱附而反转,但若此后该溶液继续作用,石油磺酸盐则会在新固体表面发生单层吸附,令其再次亲油;要高效利用表面活性剂改善润湿性,需要综合考虑表面活性剂浓度、温度以及作用时间的影响。     

表面活性剂对蒙脱石吸附鲱鱼精DNA的影响

选取具有代表性的阴离子、非离子、阳离子3种类型表面活性剂改性蒙脱石与DNA作用,探讨蒙脱石和表面活性剂耦合作用对DNA的吸附特征。实验表明,蒙脱石吸附DNA主要发生在矿物表面,DNA不能通过插层作用进入蒙脱石层间。经阳离子表面活性剂CTABr改性的蒙脱石与DNA作用符合Langmuir模型,CTABr从蒙脱石层间域解吸后与DNA形成复合体。阴离子表面活性剂SDS、非离子表面活性剂Span60改性蒙脱石以及未改性蒙脱石的DNA吸附模型符合Freundlich等温吸附模型,阴离子和非离子表面活性剂对DNA吸附主要通过降低矿物表面张力与DNA作用,DNA在蒙脱石表面的吸附不是均一单层吸附,主要通过配位交换和氢键作用。研究表明表面活性剂对蒙脱石吸附DNA的影响主要是通过插层和表面吸附后改变蒙脱石层间电性和降低矿物表界面张力进行调控。     

以混合非离子-阳离子表面活性剂为模板剂合成MCM-48介孔分子筛

本文以混合非离子-阳离子表面活性剂为模板剂,研究了模板剂利用量、晶化温度、晶化时间以及辅助模板剂TX-100用量等条件下对合成MCM-48介分子筛的影响,并与用单一模板剂CTAB合成的MCM-48介孔分子筛进行了比较.实验研究表明,以混合非离子-阳离子表面活性为模板合成MCM-48介孔分子筛,不仅晶化过程中不易发生转晶,而且大大缩短了晶化时间,减少了模板剂用量,提高了产物的结晶度和稳定性;辅助模板剂TX-100具有生物降解性,可减少对环境的污染,用盐酸来调节晶化后溶液的pH值,可提高分子筛的产率.     

离子型与非离子型混合表面活性剂体系溶致液晶相图及结构的研究

对离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵与非离子表面活性剂聚氧乙烯油醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚混合体系溶致液晶的相图及层状液晶的结构进行了研究。结果表明,当非离子表面活性剂中极性基较小时,其相行为类似于脂肪醇,易和离子型表面活性剂共同形成层状液晶。当非离子型表面活性剂极性基较大时,与离子型表面活性剂易形成六角液晶。在混合体系中阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂与聚氧乙烯型非离子表面活性剂的相互作用更强一些,表现为相图中形成的液晶区域较大。当离子型表面活性剂确定时,与脂肪醇聚氧乙烯醚复配比与烷基酚聚氧乙烯醚复配可形成液晶的范围更宽。     

分子膜NMD膜驱剂的性能测试

分子膜驱油已成为提高采收率的一种新方法。为了深入认识其驱油机理 ,实验测定了两种NMD膜驱剂样品,并进行了讨论。NMD-100为阳离子度100%的分子侧链上含有—OH的梳型有机聚季铵盐,NMD-200为阳离子度24%的侧链上含有—OH的有机聚季铵盐。结果表明：NMD膜驱剂没有表面活性,不是表面活性剂;NMD膜驱剂能改变表面润湿性,可使水湿表面载玻片(相对接触角为48.25°)转变为弱水湿（800mg/L的NMD-100和NMD-200溶液的相对接触角分别为39.167°和42.833°）,可将油湿表面载玻片（99.583°）转变为弱水湿（分别为36.333°和49°）。NMD膜驱剂没有cmc。盐（NaCl）的加入对改变表面润湿性更为有利。NMD膜驱剂的强烈吸附作用改变了砂岩表面的性质,引起原存在状态的变化,从而有利于原油的采出,注入NMD-200后,水驱采收率由31.4%上升到38.6%,而注入NMD-100膜剂后,水驱采收率由38.6%上升到48.1%。NMD-100膜驱剂能更好地改变岩石表面润湿性和提高水驱采收率。     

裂缝性致密砂岩油藏渗吸驱油效果影响因素

裂缝性致密砂岩储层物性较差,非均质性强,且发育微裂缝,注水开发效果较差,渗吸驱油作为致密油储层水驱采油的一种主要机理受到越来越多的关注。室内以鄂尔多斯盆地某油田裂缝性致密砂岩储层天然岩心为研究对象,通过自发渗吸实验,评价了原油黏度、注入水矿化度、温度、渗透率、润湿性以及表面活性剂对渗吸驱油效果的影响。结果表明,原油黏度越低,注入水矿化度越低,温度越高,渗透率越大时,渗吸驱油采收率越高;其中润湿性对渗吸采收率的影响最为显著,岩石越亲水,渗吸驱油效果越好;阴离子型表面活性剂ZYL-1能够通过改变岩石表面润湿性和降低油水界面张力来提高渗吸驱油采收率;加入0. 3%ZYL-1后的周期注水最终采收率可以达到45. 6%,远远高于单独水驱时的28. 9%。矿场试验结果表明,注入表面活性剂ZYL-1关井渗吸驱油后,取得了显著的增产效果,说明间歇式周期注水和表面活性剂渗吸驱油相结合的方式能够提高裂缝性致密砂岩油藏的采收率。     

离子型与非离子型混合表面活性剂体系溶致液晶相图及结？…

对离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵与非离子表面活性剂聚氧乙烯油醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚混合体系溶致液晶的相图及层状液晶的结构进行了研究。结果表明,当非离子表面活性剂中极性基较小时,其相行为类似于脂肪醇,易和离子型表面活性剂共同形成层状液晶。当非离子型表面活性剂极性基较大时,与离子型表面活性剂易形成六角液晶。在混合体系中阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂与聚氧乙烯型非离子表面活性剂     

表面活性剂与水溶性吲哚方酸菁染料光谱性能

测定了四种吲哚方酸菁染料在阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和非离子表面活性剂曲拉通（TX－100）水溶液中的吸收发射光谱，结果表明：这些吲哚类方酸菁染料可以与胶束发生有效的相互作用，在表面活性剂溶液中，随着胶束的形成，染料的最大吸收和发射光谱都发生红移．     

表面活性剂强化PAC-Pd/Fe纳米颗粒降解四溴双酚A的研究

Pd/Fe纳米材料对卤代有机污染物有较强的降解能力,但四溴双酚A的强疏水性会阻碍污染物与Pd/Fe的有效接触.为促进四溴双酚A的降解,考察了不同表面活性剂对PAC-Pd/Fe纳米颗粒降解四溴双酚A的影响,结果表明:少量阴离子表面活性剂SDS对四溴双酚A的降解有明显的促进作用,反应速率可提高1.7~2.5倍;非离子表面活性剂TX-100对四溴双酚A降解的促进效果不明显,当其质量浓度超过临界胶束浓度时,甚至表现出抑制作用;阳离子表面活性剂CTAB对四溴双酚A的降解起抑制作用,且质量浓度越大,其抑制效果越明显;PAC-Pd/Fe纳米颗粒对四溴双酚A的降解是连续脱溴反应,四溴双酚A和其中间产物三溴双酚A、二溴双酚A和一溴双酚A的表观降解速率常数分别为0.466 2、0.435 6、0.338 0和0.271 1 min-1,与苯环上溴原子的数目成正比.     

凝胶与表面活性剂室内优选实验研究

凝胶与聚表二元复合体系交替注入驱油技术是一项具有良好的使用价值及应用前景的提高采收率技术,为了探讨何种浓度的凝胶体系及表面活性剂的选材能够使该复合体系在油层中稳定性最强,驱油效果最好,开展了凝胶与表面活性剂室内优选实验.首先,通过测试不同浓度凝胶体系浓黏关系及稳定性,优选出了聚合物浓度为2000 mg/L的凝胶体系,其具有成胶时间短、稳定性强及凝胶强度大等特点.同时通过配伍性实验分别对比了三种不同配方的铬离子凝胶体系及复合离子凝胶体系的凝胶强度,结果显示,较之复合离子凝胶体系,铬离子凝胶体系成胶后黏度大,且后期稳定性更强.最后对RMA-1型表面活性剂以及烷基苯磺酸盐进行界面张力大小测定发现,RMA-1型表面活性剂与铬离子凝胶体系能形成超低界面张力,即RMA-1型表面活性剂更适合于铬离子凝胶体系.     

二元表面活性剂复配体系相互作用的研究

本文对非离子表面活性剂聚氧乙烯（n=23)月桂基醚（Brij-35）和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）及阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为二元表面活性剂复配水溶液体系，在气－液界面和胶团中的有关物化性能进行了一系列测试，对它们之间的相互作用机理进行了探讨，得出了分子相互作用参数βs和βm，并对复配体系相互作用增效情况进行了讨论。