反胶束体系中Fe_3O_4/SiO_2核壳结构纳米粒子的制备和表征

在反胶束体系中制备Fe3O4/SiO2核壳结构纳米粒子,并利用透射电子显微镜表征颗粒的结构和形貌.首先,在水体系中采用共沉淀法制备平均粒径为13 nm的Fe3O4纳米粒子,并用有机小分子柠檬酸对其进行表面修饰,加入氨水后形成稳定的Fe3O4胶体溶液.然后,将此胶体溶液作为水相滴加到Triton X-100/环己烷/正丁醇的表面活性剂/油相/助表面活性剂溶液体系中,搅拌后形成稳定的油包水反胶束体系.在反胶束内以氨水为催化剂,使正硅酸乙酯水解,从而获得SiO2包覆的Fe3O4核壳结构纳米粒子.实验结果表明,改变水和表面活性剂Triton X-100的浓度比ω,可以达到调控核壳结构纳米粒子形貌的目的.当ω=9时,可获得尺寸均匀、平均粒径约为100 nm的Fe3O4/SiO2核壳结构纳米粒子.     

球磨法制备羟基硅油Pickering乳液

采用球磨法一步制备硅溶胶与羟基硅油形成的Pickering乳液。通过改变硅溶胶pH可以使制备的乳液发生油包水型(W/O)到水包油型(O/W)的转相。在硅溶胶中,NaCl浓度0.1 mol/L,SiO2质量分数6%的条件下,当pH2时形成稳定W/O型乳液;当pH=3~8时形成稳定O/W型乳液;当pH9时形成W/O型乳液,但不能稳定存在;pH=2与9时为乳液的转相点且乳液容易凝胶。对乳液中的颗粒进行傅里叶红外光谱(FT-IR)和热分析(TGA)表征。结果表明:在球磨制备乳液的过程中,SiO2颗粒表面化学接枝了羟基硅油。羟基硅油接枝率为6.3%的改性颗粒易于稳定O/W型乳液;羟基硅油接枝率为12.3%以上的改性颗粒易于稳定W/O型乳液。电解质的加入有助于增强乳液颗粒间絮凝作用,提升乳液的稳定性,但电解质的过量加入会使颗粒絮凝程度加剧,不利于乳液稳定。乳液粒径随硅溶胶中SiO2颗粒和NaCl浓度的增加而减小。NaCl浓度增加时,所制备乳液的奥氏熟化效应逐渐减缓,SiO2质量分数的变化对所制备乳液的奥氏熟化效应影响不大。     

改性蒙脱石稳定的ASA乳液的性能与应用

利用硅烷偶联剂KH570改性的蒙脱石固体颗粒乳化制备稳定的皮克林乳液型烯基琥珀酸酐(ASA)造纸施胶剂,研究了pH值、油水比和固体颗粒浓度对ASA皮克林乳液稳定性及施胶性能的影响.结果表明:改性蒙脱石明显改善了ASA乳液的稳定性;随着pH值的增大,所制备的ASA乳液的稳定性先升高后降低,pH值为7.0时乳液稳定性最高;油水比达3:1时会发生转相,ASA皮克林乳液由水包油(O/W)型乳液转变为油包水(W/O)型乳液;固体颗粒浓度与油水界面处的固体颗粒膜以及连续相中固体颗粒网络结构的形成密切相关;固体颗粒浓度越大,乳液粒径越小,乳液稳定性越好;所制备的ASA乳液的最佳固体颗粒浓度为1.5％～2.0％;改性蒙脱石有效提高了ASA乳液的水解稳定性,具有良好的施胶应用效果.     

中空SiO_2/Fe_3O_4磁性微球的制备及其表征

通过模板法制备中空SiO2/Fe3O4磁性微球,采用分散聚合法制备了大尺寸的聚苯乙烯微球作为模板,以界面沉积法制备了Fe3O4/PS复合粒子,溶胶凝胶法制备SiO2/Fe3O4/PS微球;经过高温煅烧使模板聚苯乙烯分解,得到中空磁性微球.通过透射电子显微镜、红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、震荡样品磁强计、物理吸附仪等仪器对中空SiO2/Fe3O4磁性微球进行了形貌和性能表征.结果表明:所制备的中空SiO2/Fe3O4磁性微球尺寸在700nm左右,大小均匀,有良好的分散性,并且中空磁性微球表面有孔,其孔径在16nm左右,具有较大的比表面积和孔容量.     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

高含水后期非均质油藏W/O型表面活性剂调驱实验研究

针对常规低界面张力表面活性剂驱在非均质油藏易发生窜流、调驱效果差等问题,选用具有良好乳化增黏性能的W/O型表面活性剂调驱体系HC-2,促使油水两相在地层发生乳化,形成高黏度W/O型乳状液驱,有效驱替油藏低渗区域的残余油,改善高含水后期非均质油藏的开发效果.室内模拟高含水、非均质油藏条件,对W/O型表面活性剂调驱体系HC-2进行了基本性能评价及乳状液驱油研究.研究结果表明,HC-2的乳化增黏性能良好,在水油比小于7:3时,可促使油水两相完全乳化形成高黏度的W/O型乳状液,且乳化稳定系数SI均在66％以上;同时在X油藏条件下,HC-2可将油水界面张力降低至10-2 mN/m.岩心驱油实验结果表明,在高含水及高含水后期,W/O型表面活性剂HC-2调驱体系可提高原油采收率23％ ～28.77％;HC-2调驱体系具有较强的非均质性调控能力,在渗透率级差小于7.5时,可有效地增大驱替相黏度,改善高、低渗层吸液剖面,提高原油采收率.     

无定形纳米Fe2O3微粒的光电化学特性

用强迫水解的方法制备粒径为5 nm的无定形Fe2O3微粒, 并用滴膜的方法制备ITO/Fe2O3电极. 在KCl, Na2SO4, NaOH电解质溶液中研究这种电极的光电化学特性. 同时对光生载流子在Fe2O3膜/电解质溶液界面的传递过程进行讨论. 根据紫外-可见吸收特性及光电流的产生电位实验数据绘制了无定形Fe2O3的能级示意图.     

Fe3O4/SiO2磁性微球的制备研究

报道了Fe3O4/SiO2纳米复合材料的可控合成方法.研究并探讨了乙醇-水体系配比及氨水和硅酸四乙酯的用量对纳米粒子形貌的影响,利用柠檬酸作分散剂,控制反应条件对Fe3O4纳米粒子进行表面修饰改性后,又对其进行SiO2包覆.然后运用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、红外（IR）对合成的纳米微粒的粒径、结构进行了表征.实验结果表明,产物为粒径均匀的单分散Fe3O4/SiO2复合纳米粒子,平均粒度约为100 nm.     

乳化液膜体系的界面状态方程(英文)

本文在Langmuir等温吸附式的基础上,结合乳化液膜(LSMs)膜相中“有效浓度”的概念,提出了乳化液膜的界面状态方程.利用该界面状态方程,本文进一步研究了乳化液膜膜相中表面活性剂“有效浓度”与乳状液-外相水间界面张力的关系.同时,对搅拌机槽缺乏几何条件和操作参数对界面张力的影响进行了讨论.所建模型与实验数据吻合较好.     

对氯苯酚在冰相和水相中的光-Fenton效应研究

以125 W高压汞灯为光源,研究了在模拟太阳光(λ>300 nm)作用下,冰相和水相中Fenton试剂对对氯苯酚(4-CP)光转化的影响.结果表明,冰相和水相中均存在Fenton效应,并且4-CP的转化率均随着H2O2和Fe2+初始浓度的增加而增加,随4-CP初始浓度的增加而降低.这表明冰相和水相中Fenton反应的作用和机理相似,但冰相体系中4-CP的转化率明显低于水相.     

蒙脱土对胜利原油油水界面性质及油水分离的影响

用室内实验的方法研究了蒙脱土对胜利原油油水界面性质及油水分离的影响。结果表明,当蒙脱土吸附了原油中的界面活性组分后容易聚集到油水界面上参与界面膜的形成,使界面膜强度显著增加,且膜强度有随蒙脱土浓度的增大而增大的趋势。蒙脱土对原油中界面活性组分的吸附使得蒙脱土可与原油模拟油的油滴间形成OMA结构,其zeta电位明显高于蒙脱土及油滴的zeta电位。蒙脱土的水化作用使得OMA结构中夹带了较多的水,这种夹带的水随OMA结构一起上浮到乳状液的上层浓相中,使得O/W型乳状液的稳定性增强,导致油水分离更加困难。     

Nanoscale double emulsions stabilized by single-component block copolypeptides

Water-in-oil-in-water emulsions are examples of double emulsions, in which dispersions of small water droplets within larger oil droplets are themselves dispersed in a continuous aqueous phase. Emulsions occur in many forms of processing and are used extensively by the foods, cosmetics and coatings industries. Because of their compartmentalized internal structure, double emulsions can provide advantages over simple oil-in-water emulsions for encapsulation, such as the ability to carry both polar and non-polar cargos, and improved control over release of therapeutic molecules. The preparation of double emulsions typically requires mixtures of surfactants for stability; the formation of double nanoemulsions, where both inner and outer droplets are under 100 nm, has not yet been achieved. Here we show that water-in-oil-in-water double emulsions can be prepared in a simple process and stabilized over many months using single-component, synthetic amphiphilic diblock copolypeptide surfactants. These surfactants even stabilize droplets subjected to extreme flow, leading to direct, mass production of robust double nanoemulsions that are amenable to nanostructured encapsulation applications in foods, cosmetics and drug delivery.     

TritonX-100和十二醇对乳状液稳定性的影响

研究了非离子表面活性剂TritonX-100以及助表面活性剂十二醇对O／W型乳状液稳定性的影响．结果表明十二醇能与嘣tonx—100产生较好的协同效应,使乳状液更稳定,但当十二醇浓度增大到0．4％（质量分数）后,随十二醇浓度增大,乳状液稳定性略有下降．光学图像显示含有十二醇的乳状液体系液珠数量多,平均粒径小,液珠尺寸范围分布窄。     

石油磺酸盐对玻璃纤维聚结脱水性能的影响

目前,关于纤维表面水滴聚结与脱落过程的研究多为定性分析,缺乏相关实验数据,并且各种因素对纤维聚结脱水效果的影响并不清晰。针对以上问题,搭建了一套可视化微流道实验系统;在航空煤油-水体系中加入表面活性剂石油磺酸盐,制备了两种不同界面张力的乳状液;利用建立的实验系统观测在不同界面张力下纤维表面水滴的聚结与脱落过程,并讨论了影响水滴聚结与脱落的主要因素。结果表明：在18 mN/m的界面张力下,最大水滴粒径在前3 min增长较快,在3 min后增长较为缓慢;在8 mN/m的界面张力下,在前6 min最大水滴粒径的增长趋势较为平缓,6 min后最大水滴粒径几乎不再增长,并且在聚结初始阶段水滴呈单侧分布;水滴单位面积的表面活性剂分子数存在饱和值,当达到饱和值时,水滴被表面活性剂分子完全包围,很难与其他水滴发生聚结行为;在18 mN/m的界面张力下,流场流速是引起水滴断裂脱落的主要原因;在8 mN/m的界面张力下,水滴的断裂脱落不仅受流场流速的影响,而且还与表面活性剂的含量有关。     

石油磺酸盐对玻璃纤维聚结脱水性能的影响

目前,关于纤维表面水滴聚结与脱落过程的研究多为定性分析,缺乏相关实验数据,并且各种因素对纤维聚结脱水效果的影响并不清晰。针对以上问题,搭建了一套可视化微流道实验系统;在航空煤油-水体系中加入表面活性剂石油磺酸盐,制备了两种不同界面张力的乳状液;利用建立的实验系统观测在不同界面张力下纤维表面水滴的聚结与脱落过程,并讨论了影响水滴聚结与脱落的主要因素。结果表明：在18 mN/m的界面张力下,最大水滴粒径在前3 min增长较快,在3 min后增长较为缓慢;在8 mN/m的界面张力下,在前6 min最大水滴粒径的增长趋势较为平缓,6 min后最大水滴粒径几乎不再增长,并且在聚结初始阶段水滴呈单侧分布;水滴单位面积的表面活性剂分子数存在饱和值,当达到饱和值时,水滴被表面活性剂分子完全包围,很难与其他水滴发生聚结行为;在18 mN/m的界面张力下,流场流速是引起水滴断裂脱落的主要原因;在8 mN/m的界面张力下,水滴的断裂脱落不仅受流场流速的影响,而且还与表面活性剂的含量有关。     

用扫描式电子显微镜研究原油乳液中水滴

扫描式电子显微镜(ESEM),不必事先准备标本,就可对自然的液态对象成像观察分析.给出了一种研究液态体系结构的有力的可行工具.其分辨力要比传统的光学显微镜高一个数量级.使用该技术可对乳液中水滴的分布形态进行观察和图像分析,微观图像可显示出在不同条件下水滴的各种分布形态和尺寸.观察结果表明在乳液中水相的分布和尺寸,严格地取决于该乳液的稳态和液流学特性.该技术为乳液研究提供了一种新途径.     

剪切与高温降解聚合物对水包油乳状液稳定性的影响

研究了聚合物3530S及其降解后的聚合物对水包油乳状液稳定性的影响,用界面剪切粘度和zeta电位考察了水包油乳状液的稳定机理。研究发现,热氧降解后聚合物的界面活性升高,降解后的聚合物使乳状液的稳定性变差,水包油乳状液的稳定性主要由界面膜强度和油珠表面的zeta电位决定。     

球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉对Pickering乳液形成的影响

为了提高淀粉颗粒的乳化能力,以球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉为颗粒乳化剂,大豆油为油相,制备水包油型Pickering乳液。采用激光粒度仪、研究级正置显微镜、流变仪等对Pickering乳液外观、液滴粒径、显微形态及动态流变特性进行表征,考察淀粉颗粒质量浓度(1、5、10、20、30mg/mL)和油相体积分数(10%、20%、30%、40%、50%)对乳液稳定性和流变特性的影响。研究发现:增加颗粒质量浓度导致乳化相体积增加,液滴粒径减小;随着油相体积分数的增加,乳化相体积增加,液滴粒径增大。当颗粒质量浓度为20mg/mL,油相体积分数为40%时,乳液的乳析现象明显改善。球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒吸附在油/水界面,有效抵抗了液滴聚结,使乳液在储存30d后仍表现出良好的稳定性。流变特性表明:乳液内部存在弹性凝胶网络结构,随着颗粒质量浓度和油相体积分数的增加,液滴间堆积变得更紧密,从而增加了乳液黏度和凝胶强度,使其抵抗形变能力增强。球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒具有良好的作为Pickering乳液稳定剂的潜力。     

改性气相SiO2和膨润土稳定环氧树脂水基乳液的研制

采用物理方法对SiO2粒子进行表面改性,并用改性纳米粉体气相SiO2和膨润土分别作乳化稳定剂,通过转相乳化法制备环氧树脂水基乳液,结果表明:通过对气相SiO2表面改性或向膨润土中添加亲水性微粒均能促成乳状液的转相跃迁.气相SiO2的表面润湿性对这种水基乳液的稳定性产生影响的主要原因体现在两个方面:一是用做改性剂的阳离子...     

高浓度聚驱采出液乳化行为及电化学脱水方法

针对高浓度聚驱采出液油水分离效率及其给常规交-直流电场带来的冲击,开展了该类采出液的乳化行为及脱水方法研究,研究中综合了集输工况条件下的采出液转相特征、电负性、乳化油珠粒径分布、界面性质、乳化体系的微观形态及瓶试法油水分离实验,并基于所建立模拟装置评价了脉冲供电脱水对高浓度聚驱采出液破乳脱水的适应性。结果表明,高浓度聚驱采出液复杂的乳化行为与含聚浓度直接相关,含聚浓度上升使其电负性增强,转相点呈不同程度降低,且由于促进了黏弹性界面膜的形成,乳化粒子聚并和相分离的难度增大;辅以化学破乳的脉冲供电电场脱水工艺能有效改善分离效果,提高脱水操作的稳定性。