荧光光谱研究两性表面活性剂CHAPS对钝顶螺旋藻藻胆体的解离作用

用蔗糖密度梯度高速离心的方法分离得到钝顶螺旋藻 (Spirulinaplatensis)的藻胆体 ,其室温荧光发射峰位于 6 71nm。以室温荧光光谱为表征研究了离子强度及两性表面活性剂CHAPS对藻胆体稳定性的影响。在 1mol·L-1的磷酸缓冲液中 ,藻胆体的稳定性强 ,7d内藻胆体的室温荧光发射峰位置没有变化。当用水稀释磷酸缓冲液浓度为 0 1mol·L-1,1h后藻胆体溶液的室温荧光发射峰即蓝移至 6 4 8nm ,表明藻胆体已经解离。在低浓度 (<0 6mol·L-1)磷酸缓冲液中 ,藻胆体易解离 ,解离速度随磷酸缓冲液浓度的降低而加快。在磷酸缓冲液浓度为 1mol·L-1的藻胆体的溶液中加入终浓度为 10mmol·L-1的两性表面活性剂CHAPS ,可导致藻胆体的室温荧光发射峰发生蓝移 ,说明CHAPS在高离子强度条件下也可以使藻胆体解离 。

纳米流体和两性表面活性剂改善钻井液性能实验研究

本文研究了碳化硅纳米流体和表面活性剂对水基钻井液物理和化学性质(热稳定性、黏度、表面张力和滤失特性)的影响。将碳化硅纳米流体、表面活性剂溶液和水基钻井液混合形成表面活性剂——碳化硅(Si C)钻井液,分别用流变仪、张力仪和压滤机对混合钻井液的黏度、表面张力和滤失性等性质进行了研究。实验结果表明,与常规表面活性剂相比,两性表面活性剂对钻井液黏度的增量最大,此外,混合钻井液具有更好的热稳定性,随着温度的升高,黏度平均变化率为9%,表面张力和滤失性分别下降了31.0%和22.2%。

非离子及两性型碳氢表面活性剂对全氟辛酸在土壤中迁移的影响

碳氟型表面活性剂全氟辛酸(Perfuorooctanoic Acid,PFOA)的大量使用导致其与各类碳氢表面活性剂广泛共存于土壤-地下水环境中,对人体健康和生态安全存在潜在威胁.通过柱实验探究不同离子强度条件下(1.5 mmol·L^(-1)和30mmol·L^(-1)),非离子型碳氢表面活性剂烷基糖苷(Alkyl Polyglycoside,APG)及两性型碳氢表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(Dodecyl Dimethyl Betaine,BS-12)对PFOA在两种饱和土壤中迁移行为的影响和作用机制.结果表明,APG能促进PFOA的迁移行为,其主控机制为APG与PFOA在土壤表面的竞争吸附作用;BS-12能通过对土壤表面负电荷的中和作用及疏水作用增强PFOA在土壤中的阻滞,抑制其迁移行为.因此,预测和评估PFOA在土壤中的迁移行为时,需考虑共存碳氢表面活性剂的影响.

两性双子表面活性驱油剂的制备及其性能

为了有效提高致密油藏渗吸驱油采收率,以脂肪酸甲酯磺酸钠为原料制备了一种两性双子表面活性剂驱油剂,对双子表面活性剂驱油剂进行表征及性能评价,并结合高压压汞和岩心核磁共振技术分析岩心的启动尺寸。结果表明:双子表面活性剂驱油剂具有较高的表界面活性,表面张力最低为27.1mN/m,临界胶束浓度为100ppm左右,当浓度为500ppm时油水界面张力达到超低界面水平;其能够使改性石英片接触角降低至28.2°;渗吸采出程度达到18.64%;在90℃、10×10^(4)ppmNaCl和5×10^(3)ppmCaC_(2),矿化度下均能达到超低界面水平;最大增容粒径可达325.8nm;静态洗油效率最大为67.46%。高压压汞曲线与核磁共振曲线的转换系数C值为857nm/ms,能启动岩心最小孔隙直径为21.7018nm。

两性表面活性剂在低渗透油藏提高采收率领域的研究进展

因两性离子表面活性剂独特的分子结构,不仅具备传统表面活性剂降低界面张力、改变润湿性的能力,还可根据油藏环境调整自身带电状态,具有更强的储层适应性。首先阐述了两性表面活性剂的结构、分类,然后分析了其在降低油水界面张力、改善岩石润湿性、乳化作用及环境响应等方面的性能特点。最后,综述了两性表面活性剂在低渗油藏开发中的研究与应用。研究发现两性表面活性剂因其独特的分子结构和优越的环境适应性,已在低渗透油藏提高采收率领域发挥了重要作用,并在未来复杂油藏的开发中具有广泛的应用潜力。

芘稳态荧光法研究疏水碳原子数对两性型表面活性剂聚集行为的影响

为研究疏水碳原子数对两性型表面活性剂聚集行为的影响,笔者以疏水性芘为荧光探针,测定了疏水链碳原子数(m)分别为12、14、16、18的磺酸钠两性型表面活性剂(记作S_(m))的临界胶束浓度(CMC),并确定了合成样品的微极性。以373 nm与384 nm的荧光强度之比I1/I3与样品浓度的关系可知,样品S12~S18的CMC分别为7.90×10^(-4)mol/L、5.39×10^(-4)mol/L、4.72×10^(-4)mol/L、4.14×10^(-4)mol/L,平衡I1/I3分别为1.667、1.211、1.272、1.294。表明随着疏水链碳原子数的增加,合成样品形成有序聚集体的能力增强,所具有的表面活性随之增加,其中疏水碳原子数为14的样品S14形成聚集体的结构最为紧密。

表面活性剂CHAPS对紫膜脂双层微环境的作用

利用顺磁性自旋标记技术 ,探测在表面活性剂CHAPS(3 -[(3 -Cholamidopropyl)dimethyl-ammonio]propanesulfonicacid )作用下 ,紫膜脂双层微环境的物理参数 (序参数S和旋转相关时间τc)的变化。实验结果表明 :CHAPS的增溶过程对紫膜的表层微环境和深层微环境的影响不同。表层序参数S值随CHAPS浓度的增加而逐渐减小 ;深层旋转相关时间τc值开始随CHAPS浓度的增加而增大 ,在CHAPS浓度为5mmol/l时 ,τc值呈现最大值 ,随着CHAPS浓度的继续增大 ,τc值逐渐减小并趋近于恒定。

阴离子/两性表面活性剂蠕虫状胶束的流变学研究

阴离子/两性表面活性剂在协同作用下可自组装形成蠕虫状胶束。阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和疏水作用较强的两性表面活性剂十六烷3-磺丙基二甲甜菜碱(SB3-16)可在无盐条件下形成蠕虫状胶束。通过流变学表征,研究了蠕虫状胶束的黏弹性,分别探索了表面活性剂比例、总浓度以及温度对于蠕虫状胶束黏弹性的影响。所得研究结果可为表面活性剂复配体系构建蠕虫状胶束提供参考。

两性表面活性剂工业多领域中的应用

两性表面活性剂在同一分子中既含有阴离子亲水基又含有阳离子亲水基,与单一的阴离子型、阳离子型不同,最大特征在于它既能给出质子又能接受质子,自从引入便受到市场依赖。通过对两性表面活性剂的性能及应用机理的分析,对两性表面活性剂在工业多领域应用未来发展方向进行阐述,主要针对石油领域、工业清洗领域、涂层防腐领域进行可行性分析,对生物类两性表面活性剂的作用前景和未来研究趋势进行展望。

高盐油藏下两性/阴离子表面活性剂协同获得油水超低界面张力

研究了在高盐油藏中,利用两性/阴离子表面活性剂的协同效应获得油水超低界面张力的方法.两性表面活性剂十六烷基磺基甜菜碱与高盐矿化水具有很好的相容性,但在表面活性剂浓度为0.07%-0.39%(质量分数)范围内仅能使油水界面张力达到10-2mN·m-1量级,加入阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠后则可与原油达到超低界面张力.通过探讨表面活性剂总浓度、金属离子浓度、复配比例对油水动态界面张力的影响,发现两性/阴离子表面活性剂混合体系可以在高矿化度、低浓度和0.04%-0.37%的宽浓度范围下获得10-5mN·m-1量级的超低界面张力,并分析了两性/阴离子表面活性剂间协同获得超低界面张力的机制.

两性/阴离子表面活性剂清洁压裂液性能评价

为解决阳离子型表面活性剂压裂液的性能缺陷,采用两性离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂制备出了清洁压裂液,考察了其性能特征。研究结果表明,两性/阴离子表面活性剂清洁压裂液黏度随KCl加量的增大先增加后减小。随SDS加量的增大而增加。组成为2.24%甜菜碱+0.9%十二烷基硫酸钠(SDS)+6.2%KCl的两性/阴离子表面活性荆清洁压裂液在65℃、170 s^(1)下恒温剪切约40 min,压裂液黏度保持在59.5 mPa·s左右,耐温耐剪切性较好。在室温、55℃、65℃条件下,砂粒在压裂液中的沉降速率分别为0.02、0.14、0.51 mm/s,携砂性较好。煤油加量为2%时。压裂液快速破胶。破胶液黏度2.15 mPa·s,表面及界面张力分别为26.542和0.8562 mN/m,无残渣。压裂液在天然岩心的滤失系数为5.6×10^(-4)m/min^(1/2),滤失性较好。破胶液对岩心渗透率的伤害率为19.1%。比较适合于温度在65℃以内的地层。

荧光和动态光散射方法研究两性表面活性剂胶束的聚集和相互作用

以芘为荧光探针、二苯酮为猝灭剂，利用荧光方法测定了两性表面活性剂Ｎ－十二烷基－Ｎ，Ｎ－二甲基氨基丙磺酸盐（ＤＤＡＰＳ）胶束在不同温度和不同ＮａＣｌ浓度下的聚集数．利用动态光散射方法得到了胶束的水力半径Ｒｈ．结果表明，ＤＤＡＰＳ的胶束聚集数和Ｒｈ值随ＮａＣｌ浓度的升高略有增大；随温度的升高而稍有下降．ＤＤＡＰＳ胶束之间的作用力以排斥力为主．

一种新颖的松香酰基甘氨酸型两性双子表面活性剂的合成及性能分析

以酸值为170.54 mg(KOH)/g的松香酸为原料,经酰化、成盐等化学反应制备了以乙二胺为联结基的松香酰基甘氨酸型两性双子表面活性剂,采用傅里叶变换红外光谱仪确证目标产物的基本结构,通过表面张力仪等方法对产物进行性能分析,结果表明,双子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为5×10-4mol/L,γCMC为34.208 mN/m;乳化时间为2.5 h,乳化力很强,可作为较优的乳化剂;由泡沫力分析可知产物的泡沫性能稳定,泡沫力强。

阳离子和两性表面活性剂在聚甲基丙烯酸甲酯表面的吸附行为

利用座滴法研究了阳离子表面活性剂十六烷基醚羟丙基季铵盐(C16PC)、十六烷基聚氧乙烯醚羟丙基季铵盐(C16(EO)3PC)和两性离子表面活性剂十六烷基醚羟丙基羧酸甜菜碱(C16PB)、十六烷基聚氧乙烯醚羟丙基羧酸甜菜碱(C16(EO)3PB)溶液在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面上的润湿性质,考察了表面活性剂类型及浓度对接触角的影响趋势.研究发现:低浓度条件下表面活性剂分子可能以平躺的方式吸附到固体界面,且亲水基团靠近固体界面,PMMA表面被轻微疏水化;在高浓度时则通过Lifshitz-vander Waals作用吸附,亲水基团在外,PMMA表面被亲水改性.聚氧乙烯基团(EO基团)的引入对阳离子表面活性剂的接触角影响不大;而含有聚氧乙烯基团的两性离子表面活性剂在PMMA界面上以类似半胶束的聚集体吸附,大幅度降低接触角.

两性双子表面活性剂的合成及性能评价

通过磺化、季铵化和酯化三步反应合成了季铵盐磺酸(盐)型双子表面活性剂,该表面活性剂的水溶液最低表面张力为28.0 mN/m,临界胶束浓度为0.8 mmol/L,等电点pH为7.5～10.0。考察了其发泡性、乳化性等,结果表明,该目标物具有较高的表面活性和较好的乳化效果。

两性孪联表面活性剂的合成及其协同效应

通过月桂醇与2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷低温酯化反应及与N,N-二甲基十二胺在65℃下亲核溶剂中开环反应合成了两性孪联表面活性剂(C12H25OPO-(O)O(CH2)2(CH3)2N+C12H25,C12-C12),其临界胶束浓度为0.009 2 mmol/L,最低表面张力为25.61 mN/m。采用界面张力法考察了两性表面活性剂C12-C12在癸烷中与十二烷基硫酸钠(SDS)的协同作用。不加电解质时,二者混合胶束能产生协同作用,但在降低界面张力上不具备协同作用;在质量分数为7%的NaCl溶液体系中,电解质降低了SDS/癸烷的界面张力,促进了SDS向胶束中转移,复配体系C12-C12/SDS/癸烷/NaCl具有降低界面张力效率、形成胶束能力的协同作用。

两性表面活性剂酸液体系在基质酸化及酸压中的应用

自1997年Schlumberger Dowell公司推出基于阳离子粘弹性表面活性剂(VES)的清洁压裂液以来,粘弹性表面活性剂技术已在油气田增产措施中得到广泛的应用。根据VES使用的经验,近两年来,国外已研究出了性能优越的基于两性表面活性剂的粘弹性酸。文章分析了国外将这种酸液体系应用于基质酸化和酸压时相对于其他酸液体系所具有的独特优点和作用机理,介绍了其粘弹性行为和流变性,以及各种酸液添加剂对其流变性的影响。用岩心流动实验结果分析了这种酸液体系应用于基质酸化时的自主分流特性以及应用于酸压时的滤失、返排和酸蚀裂缝导流特性。

一种新型双联两性表面活性剂的合成与性能

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、环氧氯丙烷、十六烷基叔胺为主要原料,合成了一种新型双联(Gemini)两性表面活性剂——丁二醇双琥珀酸一氯羟丙基季铵双酯磺酸钠(HDBC)。红外光谱和质谱分析确证,合成的表面活性剂为目标产物。该表面活性剂水溶液最低表面张力为25.92mN·m-1、临界胶束浓度为0.01g·L-1;并考察了其发泡、稳泡性、乳化力和钙皂分散力。

磷酸酯两性表面活性剂在涤纶织物整理中的应用

以十六叔胺、聚乙二醇、环氧氯丙烷、五氧化二磷为原料制备了磷酸酯两性表面活性剂。探讨了目的产物质量浓度、焙烘温度、水洗次数对涤纶织物抗静电效果的影响。结果表明,磷酸酯盐质量浓度15g/L、焙烘温度170℃、焙烘时间80 s,抗静电效果良好。经整理后的涤纶织物水洗50次后抗静电效果仍保持良好。

两性双子表面活性剂的合成及性能

以油酸和单乙醇胺为原料,采用两步法合成油酸单乙醇酰胺。将所得油酸单乙醇酰胺与三氯氧磷、十六烷基二甲基胺进行磷酸化、季铵化反应,制得两性双子表面活性剂。以酸值和胺值为考察指标,采用单因素试验法优化得到油酸单乙醇酰胺的较优制备工艺为:1 mol油酸与0.8 mol单乙醇胺在N2保护下升温至160℃,反应5 h;再降温至80℃,补加0.25 mol单乙醇胺,恒温反应3 h。以乳化性和润湿性为考察指标,采用单因素试验法优化得到合成双子表面活性剂的较优工艺为:1 mol油酸单乙醇酰胺与0.7 mol POCl3在0℃反应4 h,再加入0.75 mol十六烷基二甲基胺,升温至65℃反应18 h。所制备表面活性剂的临界胶束浓度为7.88×10-4mol/L,乳化分水时间为680 s,润湿时间为35 s。