压驱用不对称双子型表面活性剂的制备与复配及性能评价

压驱注水技术主要通过表面活性剂分子吸附机理改变油水界面张力和润湿性,驱动孔喉中残余油滴提高产量。针对低渗高温及高矿化度储层,以芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、十八烷基羟丙基磺基甜菜碱和1,4-二溴丁烷为原料制备不对称双子型表面活性剂QYJ-1,再与聚氧乙烯醚表面活性剂等复配得到压驱用驱油剂,配套优选减阻剂和黏土稳定剂组成滑溜水压驱液体系。通过结构表征及室内实验评价了此驱油剂的润湿性能、界面张力、乳化率和驱油效率。实验结果表明,0.30%(w)驱油剂渤海海水溶液油水界面张力可达2.390×10^(-3)mN/m,在150℃老化240 h后,界面张力仍可达10-3 mN/m级别,对亲油性岩心接触角改变值超过50°,润湿效果和驱油效率较好,且乳化率适中,各项性能指标能够满足现场应用需求。

双子型Br?nsted酸性离子液体催化高级脂肪酸与醇反应合成生物柴油（英文）

合成了一系列双子型酸性离子液体,该类型离子液体以乙二铵为连接链,由碳链长度可调的双子型阳离子与不同的阴离子组成.因此,具有相分离催化剂的性质,并应用于高级脂肪酸与醇的酯化反应,以合成生物柴油.详细考察了各参数的影响.结果表明,[C12Sb][p-CH3C6H4SO3]表现出高催化活性及可重复使用性能.

荧光探针法研究连接基团对双子型阳离子表面活性剂聚集行为的影响

利用荧光探针法和表面张力法测定了新型双子型阳离子表面活性剂的临界胶团浓度(cmc)、最低表面张力(γcmc)、胶团微极性和胶团聚集数(Nagg),探讨了连接基团对此类表面活性剂在水溶液中聚集行为的影响.结果表明,当连接基团增长时,cmc和胶团微极性增加,γcmc增大,Nagg减少,表面活性降低,在溶液中自发形成胶团的能力减弱.

双子型阴离子表面活性剂的合成及浮选性能

分别以辛酰氯、癸酰氯、十二酰氯为原料,经加成、酰化及皂化等反应合成了3种双子型阴离子表面活性剂。产物结构经IR、1HNMR和13CNMR等波谱测试技术确定。25℃时测定了表面活性参数,结果表明随分子中疏水链增长,临界胶束浓度及表面张力均降低。目标化合物能一定程度增强油酸对胶磷矿中白云石的浮选能力。

荧光探针法研究双子型阳离子表面活性剂与明胶的相互作用

利用荧光探针法研究了双子型阳离子表面活性剂与明胶的相互作用,考察了此类表面活性剂的分子结构和明胶对临界胶团浓度(cmc)、胶团聚集数(Nagg)和胶团微极性的影响.结果表明,当双子型阳离子表面活性剂的疏水基增长时,cmc减少,Nagg增加,胶团的微极性降低;加入明胶后,双子型阳离子表面活性剂的Nagg减少,cmc和胶团微极性增加.

双子型结构加脂剂的合成研究

以12-羟基硬脂酸乙二醇双酯(EGDS)为起始原料,通过马来酸酐单酯化反应和亚硫酸钠磺化反应制备双子型结构加脂剂(EGDS-SCF)。通过考察反应温度、反应物摩尔比及反应时间等主要因素的影响,最终确定最佳反应条件:第一步单酯化反应,反应温度90℃,反应时间3.0 h,EGDS中羟基与马来酸酐的摩尔比为1:1.05;第二步磺化反应,反应温度80℃,反应时间3.0 h,马来酸酐与无水亚硫酸钠的摩尔比为1:1.05;在优化条件下目标产物产率可达95%以上。

双子型烷基苯磺酸盐的合成与应用

曙光油田超稠油开发中广泛使用磺酸盐类表面活性剂提高吞吐效果,此类表面活性剂虽具有较好的耐温性和洗油性能,但在应用过程中存在性能不稳定,表面活性偏低的问题。按文献介绍方法以十二烷基苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三乙醇胺、NaOH等为原料,经傅-克烷基化反应、磺化及中和反应,合成出双子型烷基苯磺酸盐表面活性剂,室内试验证明具有较好的耐温、洗油、抗盐、抗硬水及配伍性能,应用于现场后措施井周期生产效果得到明显改善,该类药剂在超稠油蒸汽吞吐井中应用尚属首次,具有一定借鉴意义。

双子型VES清洁泡沫压裂液稳泡性能

针对双子型黏弹性表面活性剂（VES）泡沫压裂液不同于常规泡沫压裂液的稳泡机理,采用微观气体扩散测定、低温冷冻电镜透射、界面流变测试、微观可视化等研究手段,对排液速度、液膜强度、气体扩散速度等进行测试分析。研究结果表明：VES泡沫压裂液的液相中形成互相缠绕的蠕虫状胶束,减缓液膜排液速度,促使泡沫析液半衰期相对单一表面活性剂泡沫延长2~3个数量级;VES泡沫气液界面上吸附达到饱和状态的表面活性剂分子以及体相中互相缠绕的蠕虫状胶束抑制了气体扩散作用;VES泡沫液膜具有较高的界面扩张黏弹模量,这有助于增强气泡抵抗变形及自我修复的能力,进而提高泡沫适应压力波动的能力。这些特性使双子型VES清洁泡沫压裂液具有比常规泡沫压裂液更良好稳泡性能。

双子型复配增强两性膨润土吸附Cr(VI)的效应

在两性修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS)修饰膨润土的基础上,采用双子型阳离子修饰剂乙撑基双十四烷基二甲基氯化铵(EB)对其进行复配修饰,以批处理法研究了不同修饰比例、温度、pH值和离子强度条件下,BS+EB复配修饰膨润土对Cr(VI)的吸附规律和热力学特征,并通过吸附Cr(VI)前后BS+EB复配修饰膨润土的红外光谱和表面电荷探讨了其吸附机制.结果表明,与BS两性修饰膨润土比较,EB复配修饰显著增强了其对Cr(VI)的吸附能力,吸附量增加了2.02~27.25倍,30℃时吸附量呈现BS+150EB(BS和150%比例的EB复配修饰膨润土)>BS+100EB>BS+50EB>BS+25EB>BS>CK(膨润土)的趋势,对Cr(VI)的吸附量随EB修饰比例增加而上升.CK、BS修饰膨润土对Cr(VI)呈现自发、熵增和焓增的特征,而BS+EB复配修饰膨润土对Cr(VI)吸附量随着温度的升高而降低,呈现出增温负效应.随着pH值的升高、离子强度增加,各供试土样对Cr(VI)的吸附量逐渐降低.红外光谱和土壤表面电荷结果证实电荷引力是BS+EB复配修饰土吸附Cr(VI)的主要机制.

双子型咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及缓蚀机理

为了减缓油气集输过程中管线设备腐蚀的问题,以油酸、羟乙基乙二胺和1,6-二氯己烷为原料合成了双子型咪唑啉季铵盐。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振波谱仪(^(1)H NMR)对缓蚀剂结构进行表征;采用静态失重法和电化学法评价了缓蚀剂的缓蚀性能;利用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)对腐蚀产物进行表征和分析,并对该缓蚀剂的缓蚀机理进行了探讨。静态失重实验表明,当双子型咪唑啉季铵盐浓度为100mg/L时,在40℃、5%NaCl饱和CO_(2)水溶液中能使N80碳钢的腐蚀速率降至0.0569mm/a,缓蚀率达90.74%;极化曲线结果表明,该缓蚀剂属于混合抑制型缓蚀剂,电化学腐蚀电流密度从122μA/cm^(2)减小到14.5μA/cm^(2),缓蚀率达88.11%;交流阻抗谱结果表明,该缓蚀剂能吸附在金属表面改变其金属/溶液的界面性质,从而减缓腐蚀反应的进行,缓蚀率达88.95%且与静态失重和极化曲线测试结果具有较好的一致性;XPS、SEM和EDS测试结果证明,双子型咪唑啉季铵盐缓蚀剂能在N80碳钢表面形成吸附膜以减缓腐蚀。

季铵盐双子型表面活性剂的合成及其缓蚀性能

以邻苯二甲酸为连接基,油酸酰胺为主体,氯化苄为成盐试剂,合成了一种新型的季铵盐双子型表面活性剂(ODOB)。它具有更多的吸附基团,水溶性良好。SEM结果显示,其在钢片表面具有很好的吸附成膜性能,能在碳钢表面形成单分子的吸附层,一个缓蚀剂分子可以取代2.7个水分子。电化学和失重法结果显示,ODOB通过增大反应的活化能来抑制腐蚀速率,其质量浓度为150 mg/L时,在10%的盐酸(25℃)中的缓蚀率可以达到99.3%。

双子型有机硅表面活性剂的合成与活性表征

以二氢四硅氧烷和不饱和聚醚为原料,合成了双子型有机硅表面活性剂;对其表面活性进行了表征,并与三硅氧烷表面活性剂进行了比较。结果发现,乙二醇单元与丙二醇单元的量之比[n(EO)/n(PO)]显著影响有机硅表面活性剂的表面活性;双子型有机硅表面活性剂水溶液的表面张力高于三硅氧烷表面活性剂水溶液的表面张力,其润湿性、渗透性、分散性等落后于三硅氧烷表面活性剂。

相转移催化剂双子型磷钨酸季铵盐的制备、表征及催化油酸裂解制备壬二酸

以溴代十八烷烃和四甲基乙二胺合成双子型表面活性剂,并与磷钨酸采用共沉淀的方法制备双子型磷钨酸季铵盐[C42H90N2]HPW12O40。利用1H NMR、13C NMR、FT-IR、XRD、XPS对催化剂进行了表征,并采用该催化剂催化油酸氧化裂解制备壬二酸。结果表明:双子型磷钨酸季铵盐不仅保留了均相催化剂高效传质的优点,而且还具有非均相催化剂易于回收的优势,在回收率方面优于单子型磷钨酸季铵盐。在油酸质量1 g、m(氧化剂)/m(油酸)2.5、稳定剂(锡酸钠)用量为氧化剂(30%H2O2)质量的0.5%、催化剂用量为油酸质量的8%、反应温度90℃、反应时间4 h条件下,壬二酸产率为85.1%,壬酸产率为90.8%,在此条件下催化剂重复使用4次,壬二酸产率在82%以上。

系列双子型咪唑类离子液体表面活性剂合成与性能研究

离子液体具有毒性低、耐腐蚀、耐环境恶劣、结构可调整等优点,可广泛用于油田开发中。以咪唑、2-甲基咪唑、苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑、溴代烷烃等为主要原料,通过微波辅助合成了一系列的双子离子液体表面活性剂。采用单因素实验和正交实验,确定了该系列产品的最佳工艺参数。利用FFT、NMR、HMR、HMR等方法对产物进行了结构表征,并对产物进行了表面/界面性能评估,包括临界胶束浓度、界面张力、润湿性能、乳化性能,并对其进行了表观和界面性能分析。

近年来双子型表面活性剂的应用

双子型表面活性剂(Gemini表面活性剂)是区别于传统表面活性剂的一类新型表面活性剂,它由两个双亲体和一个连接基团所组成。与传统型单链表面活性剂相比,连接基团的存在使得双子型表面活性剂在水溶液中展现出它特有的优良性质,因此,在近几十年里得到了研究者们的广泛关注。双子型表面活性剂的出现拓宽了表面活性剂的应用范围,必将成为21世纪最有潜力的新型表面活性剂。

七元瓜环与双子型表面活性剂相互作用的研究

本文研究了七元瓜环Q[7]与双子型表面活性剂12-2-12在水溶液中发生的相互作用,探讨了瓜环对表面活性剂性能的影响。结果表明:Q[7]和12-2-12可以形成2∶1的配合物;当存在Q[7]时,表面活性剂的临界胶团浓度(cmc)和最低表面张力(γ_(cmc))增大,降低表面张力的效率(pC_(20))和表面压(Π_(cmc))下降,表面活性和发泡能力降低;同时,表面活性剂的饱和吸附量(Г_(max))降低,最小分子横截面积(A_(min))增大,表面活性剂在溶液表面排列更疏松。瓜环对表面活性剂的性能具有重要影响。

单链型苯并咪唑阳离子与双子型苯并咪唑阳离子表面活性剂的性能比较

一般而言,双子型表面活性剂比传统的单链表面活性剂具有更好的性能。文章对合成的两类表面活性剂的表面性能、克拉夫特点、溶解性、发泡稳泡性能进行比较,并给出了解释。

双子羧酸型甜菜碱改性黏土对染料的吸附性能研究

为增强黏土材料对有机污染物的吸附,以双子羧酸型甜菜碱表面活性剂[1,2-双(N-甲基-N-羧甲基-十四烷基铵)乙烷,MCTA]为改性剂,改性了蛭石(Vt)和二氧化硅纳米片层(SL),制得两种有机黏土吸附剂MCTAVt与MCTA-SL。以染料柯依定(CG)为吸附质,考察了改性剂投加量、反应时间、初始pH、染料浓度、温度等因素对吸附性能的影响。结果表明,改性后的MCTA-Vt和MCTA-SL对CG的最大吸附量分别为131.13 mg/g和58.14 mg/g,相较于未改性的Vt和SL(23.70 mg/g和10.56 mg/g),吸附量有了大幅提升。吸附机理包括烷基链的疏水相互作用、羧基官能团的静电相互作用和分子轨道间的电子转移作用。采用双子羧基型甜菜碱作为改性剂,既可以为黏土提供疏水长链,改善其疏水性,增加其对有机污染物的吸附能力,又能够赋予黏土N^(+)阳离子和—COO^(-)阴离子官能团作为新的吸附位点,进而提高黏土的吸附能力。

季铵盐型有机硅双子表面活性剂的合成与界面性能

以八甲基环四硅氧烷(D4)和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(HMM)为原料,合成双氢封端的聚二甲基硅氧烷(HPDMS);以烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)和环氧氯丙烷为原料,合成烯丙基聚氧乙烯氯醇醚(APECAE),然后将其与十八烷基二甲基叔胺进行阳离子化,制得季铵盐型烯丙基聚氧乙烯氯醇醚(QASAAE);在铂催化剂作用下,HPDMS与QASAAE进行硅氢化加成反应制得季铵盐型有机硅双子表面活性剂(Gemini-QASPSS)。用IR和1HNMR对目标产物(Gemini-QASPSS)的结构进行了表征,并且通过测定其水溶液的平衡表面张力研究了其表面活性。结果表明,在临界胶束浓度为5.3×10-5mol/L时,可以将水的表面张力降至24.5 mN/m;饱和吸附量、饱和吸附层中每个Gemini-QASPSS分子所占的平均面积和形成胶束的标准自由能分别为1.6×10-6mol/m2、1.08 nm2和-28.6 kJ/mol。

丙二酰胺型双子表面活性剂的合成与性能

丙二酸二乙酯经N,N-二甲基-1,3-丙二胺胺解,再与溴代十六烷或溴代十四烷季铵盐化,合成了两种新型含丙二酰胺基Gemini表面活性剂(命名为16-9-16,14-9-14)。产物经乙腈重结晶,收率分别为80、77.6%(以丙二酸二乙酯计)。采用IR、1H-NMR表征了结构,通过电导法测定其临界胶束浓度(CMC)分别为8.13×10-5、1.69×10-4mol.L-1,采用体积滴定法测定其表面张力γCMC为39.22、40.69 mN.m-1。并研究了其乳化、泡沫性能。