新型两性离子粘土稳定剂的制备及其性能研究

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为反应单体,以过硫酸胺、亚硫酸氢钠为引发剂,制备了一种新型的两性离子粘土稳定剂,并采用红外光谱对其结构进行了表征。结果表明,在40℃下,当引发剂加量为0.55%,AM∶AMPS∶DMDAAC∶NVP物质的量比为160∶20∶13∶2,反应时间为3 h时,所制备的四元共聚物AM/AMPS/DMDAAC/NVP防膨率可达90.74%,具有良好的耐温耐盐性及耐酸碱性能,可以有效防止粘土水化膨胀、分散运移,有利于降低采油成本,在油气田领域具有良好的应用潜力。

Fe_(2)O_(3)/MIL-53(Fe)/rGO的可控制备及其光催化性能研究

金属有机框架材料(MOFs)在气体储存、分离、分子识别、磁性和催化等领域应用广泛,引起了研究者的关注,但MOFs较差的稳定性和导电性在一定程度上限制了其应用。先以铁基有机骨架化合物(MIL-53(Fe))为牺牲模板,通过简单易控的煅烧方式制备出Fe_(2)O_(3)/MIL-53(Fe),然后将其与石墨烯进行复合,得到Fe_(2)O_(3)/MIL-53(Fe)/还原氧化石墨烯复合材料(Fe_(2)O_(3)/MIL-53(Fe)/rGO)。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、热重分析(TG)和荧光光谱分析(PL)等手段对Fe_(2)O_(3)/MIL-53(Fe)/rGO的形貌和结构进行了表征,并探索了其在可见光下的光催化性能。结果表明:在25℃下,可见光光照1h后,0.2g/L Fe_(2)O_(3)/MIL-53(Fe)/rGO可实现对10mg/L亚甲基蓝(MB)的100%降解。该光催化剂制备简单,催化效率高,且重复稳定性较好,具有良好的应用性能。

聚合氯化钛铝絮凝剂的制备及应用

采用电化学法制备了絮凝剂聚合氯化钛铝(PTAC),并通过SEM、FTIR和XRD等多种手段进行了表征,考察了该絮凝剂对气田废水的处理效果。实验结果表明:与化学法制备的PTAC相比,采用电化学法制备的PTAC表面光滑、杂质含量少、对废水的絮凝效果更好;絮凝剂PTAC的最佳制备条件为碱化度1.5、Ti与Al的摩尔比100∶8;在PTAC加入量为32 mg/L、初始pH为5.5~7.5、沉降时间为50 min的条件下,气田废水经处理后,出水COD、UV_(254)和浊度去除率分别为84.35%、80.13%和84.55%。

油井垢下腐蚀的影响因素与防腐措施研究

为了保障油田的安全生产,针对陕北某油田的实际工况,利用扫描电镜和X射线衍射仪结合丝束电极进行垢下腐蚀形态观察和腐蚀产物分析。通过极化曲线和电化学阻抗谱探索了Cl^(-)、CO_(2)和O_(2)对垢下腐蚀的影响机制,并阐明了缓蚀剂对垢下腐蚀的缓蚀性能。结果表明:Cl^(-)、CO_(2)和O_(2)易穿透垢层渗透到金属基体的表面,形成腐蚀电池,使得腐蚀倾向增大;缓蚀剂CH-1在垢样表面的吸附量较小,对垢下腐蚀具有较强的阳极抑制作用,能通过负催化效应达到缓蚀效果,具有良好的垢下缓蚀性能。

利培酮的电化学行为及应用研究

采用循环伏安法、线性扫描伏安法、常规脉冲伏安法和恒电位电解法等电化学手段,详细研究了利培酮在pH7.07～10.32B-R缓冲溶液和0.2mol?L-1NaOH溶液中的电化学行为.研究表明:在pH7.07～10.07B-R缓冲溶液中,利培酮产生的P1波为催化氢波.在pH=10.32B-R缓冲溶液中,利培酮可以产生P2和P3两个波.其中,P2波为不可逆的单电子还原波,P3波可以分裂成两个波P3a和P3b.P3a波为P2波的进一步单电子还原,而P3b波则属于催化氢波.在0.2mol?L-1NaOH溶液中,利培酮产生的P4波是一个两电子的不可逆还原波.另外,根据P1波的一阶导数峰电流与利培酮浓度在1.6×10-5～2.0×10-6mol?L-1(r=0.9950)间的线性关系,建立了利培酮片剂中利培酮含量的测定新方法.新方法的检出限为1.0×10-6mol?L-1,回收率在105%～102%之间,相对标准偏差为0.84%.

一种新型凝胶调剖剂的室内研究

针对高渗透或高含水油藏,以魔芋粉为主剂,通过对凝胶体系中各组分的优化,研制出了一种新型的凝胶调剖剂,并且对调剖剂性能进行了测试分析.实验结果表明:80℃下,凝胶体系在pH为7～12,矿化度(105mg·mL-1的条件下,成胶黏度在5.0～20.0Pa.s内可调,成胶时间在2～28h内可调,岩心封堵率大于99%,突破压力梯度大于26MPa.m-1,残余阻力系数大于200,能用于高含水期的水井调剖和油井堵水.

Ce掺杂TiO_2的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂TiO2光催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征,研究了其在紫外光下对聚丙烯酰胺(PAM)的降粘性能,探讨了催化剂用量、光照时间、煅烧温度和煅烧时间等因素对PAM降粘效果的影响。实验结果表明:Ce掺杂TiO2提高了TiO2的光催化活性;当Ce:TiO2的摩尔比为3∶100、煅烧温度为500℃、煅烧时间为2h、催化剂加入量为2%(质量分数)时Ce掺杂TiO2催化剂的光催化降粘率可达99%以上。

多孔Ni(OH)_(2)的制备及其脱硫性能研究

先以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为造孔剂,采用水热法合成了Ni-MOFs(Ni-BTC),再以其为前驱体,制备了多孔Ni(OH)_(2)。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和N2吸附-脱附曲线(BET)等手段,对多孔Ni(OH)_(2)进行了表征,采用静态实验法,研究了其脱除模拟油中的硫化物的性能以及影响因素。结果表明,40℃下,该多孔Ni(OH)_(2)对模拟油的脱硫率为93.50%,较未加造孔剂CTAB所得的Ni(OH)_(2)提高了17%。该多孔Ni(OH)_(2)脱硫剂制备简便,性能良好,为原油的物理法脱硫提供了一种新思路。

聚丙烯酰胺/魔芋胶压裂液的研制

[目的]研制出聚丙烯酰胺/魔芋胶压裂液。[方法]基于魔芋葡甘聚糖和聚丙烯酰胺的协同增稠效应,制备出聚丙烯酰胺/魔芋胶复合型稠化剂,以有机硼为交联剂,加入杀菌剂、抗氧化剂、黏土稳定剂等添加剂,研制出聚丙烯酰胺/魔芋胶压裂液,并对其性能进行评价。[结果]该压裂液是非牛顿流体,具有较好的耐剪切性、易破胶、低滤失、残渣少、伤害低的特点。[结论]聚丙烯酰胺/魔芋胶压裂液满足油田压裂液的应用要求。

新型油田污水除油剂的制备及性能研究

采用共沉淀法合成出Fe_3O_4/氧化石墨烯(GO)纳米复合材料,然后通过静电作用将聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰在Fe_3O_4/GO表面,制备出一种新型除油剂PDDA/Fe3O4/GO,并考察了Fe3O4与GO配比、p H、温度、反应时间和除油剂投加量等因素对除油效果的影响。实验结果表明:PDDA/Fe_3O_4/GO不仅除油性能良好,而且除油速度快;在室温20℃、反应时间10 min、投加质量浓度为300 mg/L的条件下,可将油田污水中的油降至50 mg/L以下。该除油剂具有制备方法简单、除油速度快、易于操作、可重复利用等特点,为油田污水处理提供了一种新的研究思路。

石墨烯/二氧化钛复合材料的制备及催化性能研究

以石墨粉和钛酸四丁酯为原料，通过水热法一步合成了石墨烯／二氧化钛复合材料。采用XRD和SEM对该复合物进行了表征，并研究了光照条件、石墨烯含量、煅烧温度、光催化时间和pH等因素对聚丙烯酰胺降黏性能的影响。实验结果表明：在石墨烯／二氧化钛复合材料中，二氧化钛纳米颗粒均匀地分散在石墨烯层上；当在石墨烯质量分数为10％、煅烧温度为450℃、pH为6~7、光催化30min等条件下，石墨烯／二氧化钛复合材料在紫外光下对聚丙烯酰胺的光催化降黏率能达到96％以上。

反相高效液相色谱法测定聚羧酸类减水剂合成原料

提出了反相高效液相色谱法同时测定聚羧酸类减水剂"大单体"原料中甲基丙烯酸(MA)、聚乙二醇单甲醚(MPEG)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEG-MA)的含量。以ZOR-BAX 300SB-C18柱为分离柱,以不同体积比的甲醇和0.1%三氟乙酸(体积比,pH 2.0)的混合溶液为流动相进行梯度洗脱,用紫外检测器于波长218nm检测MA,在蒸发光检测器载气流量和漂移管温度分别为1.2L.min-1和80℃时检测MPEG和MPEG-MA。结果表明:样品中3个大单体原料的残留量存在较大差异。

交联型魔芋胶/黄原胶调剖剂的研制

将魔芋葡甘聚糖(KGM)与黄原胶(XG)共混,以有机硼为交联剂,研制出了一种新型的交联型复合调剖剂。通过对成胶时间和凝胶强度的测定,确定调剖体系的最终配方为:0.8%混胶浓度(魔芋精粉:黄原胶=3:1)+0.5%(体积比)交联剂有机硼溶液+1%(体积比)杀菌剂+0.5%(体积比)除氧剂。考察了该调剖体系的抗温、pH值适应性、剪切稳定性,并进行了模拟岩心封堵实验。实验结果表明,该调剖体系具有良好的抗温、抗盐和抗剪切性能,封堵率可达99.7%。

金属-有机骨架复合材料Cu-1,3,5-苯三甲酸/氧化石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能研究

利用金属-有机骨架复合材料Cu-1,3,5-苯三甲酸/氧化石墨烯(Cu-BTC/GO)作为吸附剂,研究了其对水相中亚甲基蓝的吸附行为。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、红外光谱、热重分析及比表面积分析等手段对该复合材料的结构进行表征。探讨了温度、pH和亚甲基蓝初浓度等因素对Cu-BTC/GO吸附性能的影响。结果表明:在pH=7、30℃的条件下,125mg/L Cu-BTC/GO对10mg/L亚甲基蓝有优异的吸附能力;Cu-BTC/GO对亚甲基蓝的吸附动力学数据符合准二级动力学方程,吸附模型符合Langmuir等温吸附方程;通过Langmuir模型计算可知,该复合材料对亚甲基蓝的最大吸附量可达480.77mg/g。

交联羧甲基魔芋葡甘聚糖的合成及阻垢性能研究

将天然产物魔芋粉进行改性,制备了交联羧甲基魔芋葡甘聚糖,通过静态阻垢法对交联羧甲基魔芋葡甘聚糖的阻碳酸钙垢性能进行了评价。结果表明,当温度为70℃、pH≤7、ρ(Ca2+)≤500 mg/L时,交联羧甲基魔芋葡甘聚糖具有良好的阻垢效果。推测其阻垢作用机理主要是晶格畸变作用和螯合增溶作用。

聚环氧琥珀酸与氨基三甲叉膦酸复配阻垢缓蚀性能研究

为了提高聚环氧琥珀酸(PESA)的缓蚀阻垢性能,将其与氨基三甲叉膦酸(ATMP)进行复配,研制了一种适合酸性条件新型缓蚀阻垢剂。通过静态阻垢实验、、塔菲尔极化曲线法、交流阻抗法及静态失重法研究了该缓蚀阻垢剂在酸性介质中的阻垢和缓蚀性能。实验结果表明;该缓蚀阻垢剂属于混合型缓蚀剂,在酸性介质中表现出了较好的阻垢和缓蚀效果。

功能化石墨烯在防腐涂料中的应用

介绍了石墨烯的基本特性和作为新型纳米填料在防腐涂料领域发挥的重要作用,论述了采用共价键法和非共价键法修饰石墨烯的方法以及研究进展,并且通过对两种修饰方法对比,可根据不同的实验需求采取相应的修饰方法。同时结合近年来功能化石墨烯在防腐涂料中的研究及应用状况,针对功能化石墨烯在防腐涂料的应用过程中受到限制的原因进行了分析,对功能化石墨烯在防腐涂料中的前景进行了展望。

适合弱碱性条件的缓蚀阻垢剂的研制

以聚天冬氨酸(PASP)为主剂,将其与水解聚马来酸酐(HPMA)进行复配,研制了一种适合弱碱性条件新型缓蚀阻垢剂。通过静态阻垢实验、、塔菲尔极化曲线法、交流阻抗法及静态失重法研究了该缓蚀阻垢剂在弱碱性介质中的阻垢和缓蚀性能。实验结果表明;该缓蚀阻垢剂属于混合型缓蚀剂,在弱碱性介质中表现出了较好的阻垢和缓蚀效果。

负载型Gd掺杂TiO_2光催化剂的制备及其应用

该文采用溶胶-凝胶法制备了Gd掺杂的TiO_2,并将其负载在磁性材料NiFe_2O_4负载的复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征,研究了其在紫外光下对聚丙烯酰胺(PAM)的降粘性能,探讨了催化剂用量、光照时间、溶液pH等因素对PAM降粘效果的影响。实验结果表明:在光照时间为30 min、催化剂加量为0.5 g/L、pH=6~7的条件下,该催化剂展现了良好的光催化降解能力。由于具有磁性,该负载型催化剂易于回收利用,具有良好的重复性能。

浅谈无机化学教学中的创新教育

创新教育是高校教学改革的核心内容.本文针对无机化学教学现状,从化学史渗透、现代科技前沿专题介绍、经典理论与实际应用、实验训练及小论文写作等五个方面阐述了在教学中进行创新教育的措施,以期提高进学生的创新能力,提升人才培养的质量.