聚氨酯超疏水海绵的制备及其油水分离性能的研究

针对油水选择性分离需求,采用木质素接枝长链烷烃制备木质素疏水改性剂,再通过简单的浸渍法制备了聚氨酯疏水海绵。通过红外光谱、扫描电镜和水接触角测试对海绵的结构和性能进行了表征。对不同油类和有机溶剂的吸附能力进行测试,并进行油水分离试验。结果表明:聚氨酯疏水海绵可吸附自身质量40~80倍的油和有机溶剂。疏水海绵对于油水混合物具有优异的选择性吸附能力,油水分离效率高达99.5%以上。

丙烯酰胺/丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠共聚物耐盐机理

分别采用常规实验评价和分子动力学模拟方法,研究了丙烯酰胺/丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸钠共聚物(P(AM/AANa/AMPSNa))和部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在不同类型阳离子存在下的溶液性质,并从原子分子水平探讨了P(AM/AANa/AMPSNa)的耐盐机理。实验结果表明,在相同浓度下,不同阳离子对P(AM/AANa/AMPSNa)黏度影响能力的大小顺序为:Ca2+>Mg2+>Na+。与HPAM分子相比,在P(AM/AANa/AMPSNa)分子链上一定量的磺酸基增强了分子链内带负电基团的静电排斥作用,且对阳离子吸引弱,有效增加了分子链流体力学体积;强极性的磺酸基使水化层更致密,溶液中阳离子在穿透水化层时需克服更大的能量势垒,导致阳离子对带负电基团的静电屏蔽作用较弱,使P(AM/AANa/AMPSNa)更耐盐。

稠油热采用耐温高强度凝胶研制与性能评价

针对目前多轮次稠油热采油藏普遍存在井间汽窜的问题,制备了含有丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(AANa)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPSNa)结构单元的速溶耐盐聚合物。该聚合物与酚醛-有机铝复合交联剂发生交联反应,可形成耐温高强度凝胶,实现在稠油热采环境下对汽窜通道的长效封堵。主要利用流变学方法研究了不同交联剂体系对凝胶体系成胶的影响规律,并对现场适应性能进行了评价。结果表明,AM/AANa/AMPSNa聚合物在矿化度<25000 mg·L^(-1)的污水中30分钟完全溶解,无结块,具有良好的溶解性能;与酚醛-有机铝形成的耐温高强度凝胶体系可在油藏温度60~90℃下成胶,在温度150℃,矿化度<25000 mg·L^(-1)时,30天脱水率小于10%。该凝胶在现场应用中污水适应性好,表现出优异的长期稳定性。

改性聚丙烯酰胺降低油水界面张力行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法,从原子分子层次考察部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)以及改性HPAM的界面活性。结果表明:HPAM降低油水界面张力能力极其有限,而引入疏水基团后的HPAM具有较好的降低界面张力效果;改性HPAM的疏水基团增强与油相的作用,并在界面处形成致密的聚合物膜,增加油水界面层厚度,隔离油水相接触,从而降低油水接触形成的界面张力;盐离子的存在增加油水界面张力,改性HPAM引入的磺酸基团具有较好的抗盐能力,可以降低界面处盐离子的聚集,从而减弱盐离子对界面张力的影响。

用于超高温延迟交联的有机锆交联剂的制备及性能

以三乙醇胺和多烯多胺为复配螯合剂,制备了用于超高温油藏压裂作业中延迟交联的有机锆交联剂(简称改进有机锆交联剂),考察了制备条件对交联时间的影响以及改进有机锆交联剂-羧甲基羟丙基瓜胶(CMHPG)-延迟调节剂冻胶系统的耐温耐剪切性能,并对传统的三乙醇胺有机锆交联剂交联形成的冻胶热稳定性不足的原因进行了分析。实验结果表明,制备改进有机锆交联剂的适宜反应条件为130℃,复配螯合剂与正丙醇锆酸酯质量比为5∶2,三乙醇胺与多烯多胺质量比为1∶4;所制备的改进有机锆交联剂与CMHPG形成的冻胶体系具有低交联剂用量和低增稠剂用量特性,在CMHPG用量0.36%(w)、改进有机锆交联剂用量0.2%(φ)的条件下,交联时间为235 s,且可通过延迟调节剂调整交联时间。在剪切速率170 s^(-1)、温度180℃下,经过120 min剪切,冻胶黏度保持在90 mPa·s以上,表明该改进有机锆交联剂适用于超高温地层压裂作业。

低渗透油藏驱油用纳米流体的研究进展

我国低渗透油气资源储量丰富,正逐步成为油藏开发的重点。纳米流体驱颗粒尺寸小,更易进入低渗透油藏,且具备降低界面张力、调剖、改善润湿性等功能,较传统化学驱对低渗透油藏的适应性更强,在低渗透油藏提高采收率领域具有巨大应用潜力。综述了纳米流体在低渗透油藏驱油方面的国内外研究应用现状,总结了纳米颗粒的改性方法和纳米流体驱提高采收率机理,并展望了纳米流体驱技术未来的发展方向。

木质素改性及其在胶粘剂领域应用

木质素是植物体内的一种天然高聚物,其刚性结构为植物纤维提供了一定的支撑强度。由于木质素具有含量丰富、无毒无害和生物可降解的优良特性,近年来正逐渐取代不可再生石油基原料制造胶粘剂。木质素在胶粘剂中可以作为填料,也可以作为反应性组分;酚类结构使其具有取代传统酚醛树脂中苯酚组分的潜力;酚羟基可以方便地接枝环氧化合物,可以替代多元醇与异氰酸酯发生反应。木质素或改性木质素基酚醛、环氧和聚氨酯胶粘剂已经被用于木构件如纤维板、刨花板、胶合板的粘接。本文旨在从木质素和改性木质素出发,介绍不同类型木质素基胶粘剂的结构特征、固化性能、粘接强度以及潜在应用价值,并对其未来发展进行了展望。

聚合物点材料在生物医药领域的研究进展

聚合物点(Pdots)材料粒径较小、发光强度高,具有结构可调性、易于功能化以及良好的生物相容性等优良特性,近年来受到研究者们的广泛关注。综述了Pdots材料的功能化修饰方法,介绍了Pdots材料在生物传感、成像诊疗、药物递送等生物医药领域的相关应用,并对Pdots材料面临的挑战和未来的发展趋势进行了展望。

离子液体改性的磁性Janus颗粒的制备

采用溶剂热法、溶胶凝胶法合成二氧化硅包覆的Fe_(3)O_(4)颗粒,经苯基改性后作为乳化剂稳定水、油两相,通过后续离子液体1-羧乙基-3-甲基咪唑溴盐改性和离子交换可得到3种阴离子修饰的磁性Janus颗粒。利用SEM,TEM,XRD,VSM,XPS等方法对磁性Janus颗粒的形貌、结构、组成元素进行表征。实验结果表明,不同阴离子可调控磁性Janus颗粒特定区域的浸润性,进而影响Janus-平衡;引入阴离子H_(2)PMo_(12)O_(40)^(-)可使磁性Janus颗粒具有颗粒乳化剂和催化剂的双重功能,在乳液体系下可实现对苏丹红类染料的界面催化氧化反应。

基于机器学习的非心肺转流冠状动脉旁路移植术相关急性肾损伤的预测模型

目的建立基于机器学习的非心肺转流冠状动脉旁路移植术相关的急性肾损伤(OPCABG-AKI)可解释性机器学习预测模型。方法回顾性收集2018—2021年行OPCABG的1110例患者的临床资料。建立并比较8种机器学习模型,采用Python的SHAP模型解释包对预测性能最佳的黑箱模型进行解释性分析。将特征参数SHAP绝对值的平均值定义为该参数的重要性并进行排序;以SHAP值为依据确定各特征参数与OPCABG-AKI的关系;对主要风险因素进行单个特征量化分析;对模型中具有代表性的真阳性及真阴性样本进行独立的解释性分析。结果共有405例(36.5%)患者发生AKI。在8种机器学习模型中,随机森林(RF)预测模型性能最优,针对阳性样本的受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)为0.90(95%CI 0.86~0.94)。SHAP模型解释性分析结果显示术中尿量对RF模型的贡献最大,其次为诱导期循环变异系数、术中右美托咪定用量、术中舒芬太尼用量、术中低血压时间、术前血清肌酐基线、APACHEⅡ分数和年龄等。结论以随机森林集成学习算法构建模型可较好地预测OPCABG-AKI,模型中术中尿量等指标与OPCABG-AKI关系密切。

县域教育结构:从区域视角理解基础教育实践差异

教育乃国之大计。在统一教育管理体制与政策制度框架下受经济基础与发展水平影响,中国县域基础教育结构呈现出复杂的区域性特征。研究发现,中西部地区远离市场中心,地方政府财力薄弱,无力支持公立教育发展,又在教育经费支出压力下引进和支持私立学校,使得普通农民的教育需求无法被公立教育回应和承接,只能竭尽所能进入私立学校,呈现出一种公私失衡的教育格局。这导致家庭收入水平和阶层分化被县域教育结构隐形放大,教育事业的公共性和民生性被严重削弱。东部地区靠近市场中心,城乡经济一体化趋势显著,地方政府财力充沛,公立教育质量有保障,私立学校也发展良好。但普通农民家庭在充分的市场参与中易形成阶层分化并被卷入激烈的教育竞争,导致他们只能不断在教育市场中购买教育服务,这形塑了公私相对均衡,同时又具有高竞争、高投入特征的县域教育格局。县域基础教育的东西差异,不仅展示了教育实践的复杂性,而且为国家制定教育均衡政策提供了认识框架,为社会变迁期教育问题的具体分析和解决奠定了基础。

铁死亡抑制剂Ferrostatin-1在心肺转流大鼠认知功能中的作用

目的探讨铁死亡抑制剂Ferrostatin-1在心肺转流(CPB)大鼠认知功能中的作用。方法选择SPF级健康雄性SD大鼠24只,12周龄,体重350~400 g。采用随机数字表法将大鼠分为三组:假手术组(S组)、CPB组(C组)和CPB+Ferrostatin-1组(F组),每组8只。S组行股动静脉及颈内静脉穿刺置管,不进行CPB;C组穿刺置管后行CPB 60 min;F组术前腹腔注射Ferrostatin-15 mg/kg,60 min后穿刺置管并行CPB 60 min。于术后第3天行水迷宫实验,记录潜伏期和穿越平台次数。处死大鼠,采用ELISA法检测海马组织活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)浓度,亚铁嗪比色法检测海马组织Fe^(2+)浓度,Western blot法检测海马组织τau蛋白、β-淀粉样蛋白(Aβ)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白含量,HE染色观察海马组织锥体细胞病理变化,透射电镜观察海马组织锥体细胞线粒体结构。结果与S组比较,C组和F组潜伏期明显延长(P<0.05),穿越原平台次数明显减少(P<0.05),海马组织ROS、MDA、Fe^(2+)浓度、τau蛋白和Aβ蛋白含量明显升高(P<0.05),GSH浓度和GPX4蛋白含量明显降低(P<0.05),海马组织锥体细胞核固缩,线粒体损伤加重。与C组比较,F组潜伏期明显缩短(P<0.05),穿越原平台次数明显增多(P<0.05),海马组织ROS、MDA、Fe^(2+)浓度、τau蛋白和Aβ蛋白含量明显降低(P<0.05),GSH浓度和GPX4蛋白含量明显升高(P<0.05),海马组织锥体细胞病理结构和线粒体损伤减轻。结论CPB诱导大鼠海马组织神经元发生铁死亡,诱发大鼠术后认知功能障碍,Ferrostatin-1通过抑制铁死亡降低大鼠海马组织ROS、MDA、Fe^(2+)浓度和τau、Aβ蛋白含量,改善CPB大鼠的术后认知功能。

不同采摘期楤木嫩芽内含物含量差异比较

为了比较不同采摘时期楤木嫩芽中几种内含物含量的差异,探究嫩芽最佳采摘时期,本研究采集出芽3、4、5、6、7 d时的嫩芽样品,测定其总含水量和纤维素、维生素C、总黄酮、总皂苷、总多酚、叶绿素、蛋白质含量,并分析不同采摘时期嫩芽内含物含量的差异性。结果表明,出芽7 d时纤维素(24.41%)、维生素C(2.03 mg/g)、总黄酮(12.77μg/g)、总皂苷(1.37%)、总叶绿素(0.891 mg/g)、总多酚(173.62 mg/g)的含量均最高,出芽5 d时蛋白质含量最高(48.7 mg/g),出芽3 d时含水量最高(81%)。综上,以药用功效为采摘目标,出芽7 d是最佳采摘时期;以食用营养为采摘目标,出芽5 d是最佳采摘时期。

两种楤木嫩芽内含物含量对比研究

楤木属(Aralia Linn.)植物作为食药兼用的野生植物,营养和医用价值极高。探究不同种楤木嫩芽中内含物含量的差异性和相关性,为选育推广营养价值较高的楤木提供参考。以棘茎楤木、圆叶楤木嫩芽为研究对象,测定其嫩芽的叶绿素、花青素、蛋白质、维生素C、皂苷、黄酮、多酚7种内含物含量,并进行差异性和相关性分析。研究发现棘茎楤木嫩芽中的花青素、皂苷和多酚含量显著高于圆叶楤木中的含量,棘茎楤木中的黄酮含量显著低于圆叶楤木嫩芽中的含量,棘茎楤木和圆叶楤木嫩芽中叶绿素、维生素C和蛋白质含量无显著差异。初步认为棘茎楤木的营养价值略高于圆叶楤木。

高温油藏聚合物驱采出液中聚丙烯酰胺浓度的测定

通过研究聚丙烯酰胺(HPAM)在油藏环境下水解度变化及其对淀粉-碘化镉检测方法的影响,对传统的淀粉-碘化镉法测定HPAM进行改进,并将改进后的方法与超滤浓缩薄膜干燥法进行比较。实验结果表明,传统的淀粉-碘化镉法测得的HPAM浓度比实际值明显偏低,而改进后的淀粉-碘化镉法与超滤浓缩薄膜干燥法测定的结果有很好的一致性,可以较准确地测定油井产出液中HPAM的浓度,解决了目前油田现场测定HPAM浓度偏低的问题。

基于深度学习的初级战场态势理解研究

传统基于人的经验或认知的指挥模式难以有效应对瞬息万变的信息化战争,准确快速理解战场态势成为难题;现有面向作战指挥的计算机辅助决策尚不能以人的认知模式来理解态势,难以适应新形势需要.围绕作战态势问题,从体系对抗性和战争复杂性角度出发,系统地讨论了战场态势理解问题,通过建立复合架构的深度学习网络,基于联合作战背景下的兵棋演习大数据,进行了战场态势理解初步研究,提出了基于深度学习态势理解的研究方案.

页岩气压裂用环保型降阻剂的制备

采用双水相分散聚合制备水包水(W/W)型聚丙烯酰胺乳液,得到应用于页岩气滑溜水压裂液的环保型水包水降阻剂。考察相分离剂、分散稳定剂、引发体系、单体含量和温度对水包水系统聚合稳定性的影响。结果表明:采用(NH_4)_2SO_4和Na_2SO_4混合物为相分离剂、水解聚丙烯酰胺为分散稳定剂、K2S2O8-Na HSO_3为引发剂、单体丙烯酰胺质量分数为18%,在30℃下聚合,聚合过程平稳可控,聚合产物析出分散稳定,所得产物配制降阻剂同常规压裂助剂配伍,在30 L/min排量下,降阻率达到67%,可作为常规油包水降阻剂的环保型替代品。

表面活性聚合物性能评价及驱油机理

合成了表面活性聚合物,考察了该聚合物的性能,并与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)进行了对比,同时采用可视化实验驱油装置探讨了表面活性聚合物的驱油机理,通过室内物模实验评价了驱油效果。实验结果表明,合成的表面活性聚合物具有优异的溶解性,达到常规驱油聚合物指标要求。该表面活性聚合物具有优良的增黏性、耐温性以及良好的表面活性,在质量浓度为1200 mg/L时,表面活性聚合物溶液的表面张力为34.6 mN/m左右,性能优于HPAM,对膜状残余油、盲端残余油和孤岛剩余油均有很好的驱替和洗油作用。先经HPAM驱替后,再注入表面活性聚合物可进一步提高原油采收率。

基于单宁酸改性的高疏水滤料的表征及性能

采用单宁酸和Fe^(3+)形成疏水络合物对石英砂滤料进行表面改性,制备了亲油疏水性较好的改性石英砂滤料,利用SEM和FTIR对石英砂滤料表面结构进行表征,考察了改性前后石英砂的疏水性能、黏附性能和过滤性能。实验结果表明,改性后的石英砂滤料具有较高的亲油疏水性,水的接触角为141.83°,油的接触角为0°;对水的吸附增重由未改性的160 mg/g降低到10 mg/g,对油和有机溶剂的黏附容量相较于未改性石英砂大大提高;对模拟含油污水和中国石化胜利油田某联合站滤前污水中油的去除率比未改性的石英砂滤料分别提高了25.7百分点和27.9百分点。整个改性过程在水溶液中进行,降低了制造成本,且绿色环保,具有较好的应用前景。

基于专利分析的木质素基油田化学品发展现状

对木质素在钻井液处理剂、驱油剂、堵水调剖剂和稠油降黏剂等油田化学品中的应用现状和发展前景进行了概述。基于Incopat专利数据库,对木质素基油田化学品相关专利的总体发展态势、专利申请和公开数量、区域分布和重点申请人等进行了分析,揭示了木质素基油田化学品领域的研发热点和竞争态势,为绿色油田化学品产业的发展提供参考。