乳化纳米铁修复四氯乙烯污染含水层的机理

在修复氯代烃污染含水层时,乳化纳米铁(EZVI)具有反应活性高、迁移性强、无二次污染的优良性能.为了明确EZVI对含水层四氯乙烯(PCE)的降解途径,探究降解过程对含水层介质矿物成分的影响及修复过程中关键微生物种类和功能,阐明EZVI修复PCE污染含水层过程中EZVI-PCE-含水层介质-微生物群落反应体系的作用机理.设计EZVI、乳化油(EVO)、EZVI(灭活) 3组对照实验,考察不同反应体系中污染物及介质矿物离子浓度变化情况,对含水层介质进行XRD表征与微生物16S rRNA基因测序.结果表明,EZVI对PCE的降解途径主要为化学还原与生物还原,前者作为主要还原途径降解了77.4%的PCE;降解过程对含水层介质成分的影响包括两个方面,一是钾长石(Kfs)与钠长石(Ab)在酸性条件下的溶蚀反应,二是菱铁矿(Sid)的生成反应;修复过程对微生物群落具有驯化作用,反应结束后微生物群落中的优势菌属为Sporacetigenium、Syntrophomonas、Dechlorosoma,其功能分别为厌氧发酵产酸、产甲烷、生物脱氯.

纳米SiO_(2)在乳化沥青中的不同形态及对乳液存储稳定性的影响

乳化沥青存储性能不足一直是影响其应用的较大问题,中国已有将纳米SiO_(2)粒子作为添加剂来改善乳化沥青稳定性的研究,但其效果不明显。该文基于Pickering乳液原理将表面改性后的纳米SiO_(2)作为乳化剂直接乳化基质沥青,探究是否比纳米SiO_(2)作为改性添加剂对乳化沥青的稳定性改善效果更佳。首先分别制备了普通改性乳化沥青A、纳米SiO_(2)做改性添加剂的乳化沥青B和基于新型纳米SiO_(2)Pickering乳液乳化的乳化沥青C共3种乳化沥青,然后通过光学显微镜与SEM,探究纳米SiO_(2)粒子分别作为乳化剂和改性剂时乳化沥青表面结构的微观形貌差异,分析3种乳化沥青中乳液颗粒的不同形态;最后通过室内乳化沥青试验和乳液颗粒粒径分析,进一步论证纳米SiO_(2)分别作为乳化剂与改性剂对于乳化沥青存储稳定性的差异及差异机理。微观与宏观试验均表明纳米SiO_(2)作为乳化剂比作改性剂能使乳化沥青具备更好的稳定性。该文的研究说明纳米SiO_(2)用作乳化剂能更好地解决乳化沥青稳定性不足的问题,具有很好的应用前景。

加米霉素纳米乳化制剂的制备

为了制备加米霉素纳米乳,并对其理化性质进行评价。充分考虑纳米乳的药效及稳定性,筛选合适的油相、表面活性剂,并利用伪三元相图筛选最佳配方制备纳米乳。用透射电镜观察加米霉素纳米乳的形态,用激光粒度分析仪测定其粒径分布范围、多分散系数等,通过留样观察测定其稳定性。结果表明,加米霉素纳米乳最佳配方中各成分比例(质量分数)为:蔗糖脂肪酸酯32.0%,加米霉素3.0%,IPM8.0%,无水乙醇4.0%,水53.0%。制备出的加米霉素纳米乳呈规则的圆球形,平均粒径13.7 nm,外观澄清透明,稳定性试验证实其稳定性良好,动物安全性试验证明在规定用量使用前提下其安全性良好。表明加米霉素纳米乳制备工艺可操作性强,质量稳定,使用安全,有较好的应用潜力。

防冻型纳米乳化石蜡PF-EPF的研制与应用

为解决普通纳米石蜡乳液低温下易析出石蜡并凝结成固态,导致钻井现场无法正常应用的问题,选用液体石蜡作内相,多元醇水溶液为外相,在复合乳化剂的作用下,通过合适的乳化分散工艺（相转变组分法）,制备了一种防冻型纳米乳化石蜡PF-EPF。通过室内实验,研究了水相、表面活性剂的HLB值、含量、乳化温度和油相含量等因素对PF-EPF性能的影响,得到了适宜的制备工艺,即多元醇溶液质量分数为50%～70%,体系的HLB值在10左右,油剂比为1∶1,乳化温度为80℃,体系的油相含量在30%左右,在此条件下制备的乳化石蜡PF-EPF平均粒径在160 nm左右,凝固点最低达到-30℃,防冻能力突出,并具有良好的稳定性。加入2%PF-EPF以后,海水基浆的PPT滤失量（砂盘孔径为5μm）从18.8 mL减少到10 mL左右,加入3%PE-EPF后使PEC钻井液的PPT滤失量从17.2 mL减少到6.4 mL。评价实验表明,PE-EPF能够明显提高钻井液的封堵性,起到防止井塌、提高钻速和保护油气层的作用。该剂在渤海区域CFD6-4-6D井也取得了很好的应用效果,应用前景广阔。

薏苡仁油自纳米乳化体系的建立及体外释放

利用伪三元相图及星点设计-效应面优化等方法构建薏苡仁油自纳米乳化体系(CSO-SNEDS),对其进行特性表征和体外释放研究。试验结果显示:该体系最优配方为Tween60/Span20/丙三醇/薏苡仁油,其中薏苡仁油质量分数为16.11%,复合表面活性剂(Tween60/Span20质量比=9∶1)与助表面活性剂(丙三醇)的比例为3.54。CSO-SNEDS外观为黄色澄清的液体,经稀释可形成均一稳定的纳米乳,平均粒径、多分散指数、ζ-电位分别为47.52 nm,0.188和-15.7 mV。CSO-SNEDS在人工胃液和人工肠液中的体外释放动力学均符合Ritger-Peppas方程,拟合系数分别为0.731和0.912,释放机制为Fick扩散。

钻井液纳米润滑乳化剂的实验研究

根据纳米乳液的形成机理，采用微乳法研制出一种非离子纳米润滑乳化剂，并对其性能进行了评价。结果表明，该复配型纳米润滑乳化剂的推荐加量为0．5％～2．0％，对原油的乳化率高，具有良好的稳定性、润滑性和抗温性能；在钻井液中的配伍性良好，具有一定的降滤失和降黏作用；通过激光粒度测定仪分析证明，用该乳化剂配制的原油乳状液珠平均粒径为67nm，达到纳米级，添加纳米润滑乳化剂的钻井液的粒径分布趋于集中，具有更好的稳定性。该纳米润滑乳化剂在中原油田特殊工艺井中的使用效果明显，具有良好的应用前景。

乳化纳米铁浆液在含水层中的迁移特征研究

本文主要研究地下水修复试剂乳化纳米铁(EZVI)在含水层中的迁移特性和影响因素.一维模拟柱实验考察EZVI的穿透曲线和模拟柱中分布情况.结果表明:乳化植物油对纳米铁的改性显著提高了纳米铁在含水层中的迁移能力,EZVI的迁移距离为未改性纳米铁的2~3倍;EZVI中的乳化植物油会随水流迁移,分别形成纳米铁反应带和植物油反应带;岩性对迁移的影响表现为介质粒径越大,越有利于EZVI的迁移,且EZVI在粗砂中的迁移能力是细砂的1.9倍;注入速率通过影响纳米铁迁移到含水层介质表面的几率影响迁移行为,注入速率越大,迁移距离越长;共存离子对乳化纳米铁的迁移性能影响不大,会引起微量的铁的损失.最佳迁移效果的条件是3cm/min的注入速度,2g/L的注入浓度.

石榴籽油自纳米乳化系统抗菌活性检测条件的筛选

目的建立石榴籽油自纳米乳化系统的抗菌活性检测方法,解决自纳米乳化系统在高浓度培养液中自组装能力差、培养液背景吸收大及酵母浊度测定不稳定等问题。方法采用浊度法测定抗菌活性,考察培养基种类、浓度、细菌密度、培养时间、培养方式及测定前的灭菌方法等条件。结果大肠埃希菌和枯草芽孢杆菌所用培养基浓度调整为全培养液的80%,细菌密度为104 CFU/m L,培养时间12h;酵母所用培养基浓度调整为50%,并加入0.2%琼脂助悬,密度104CFU/m L,摇床150r/min培养8h。培养结束后,均使用84消毒液灭菌。结论采用本法测定石榴籽油自纳米乳化系统的抗菌活性,样品自纳米乳化完全,背景干扰小,操作简单,浊度测定值重复性好,值得推广应用。

维生素K_1自纳米乳化释药系统的质量控制及理化性质

目的建立维生素K1(VK1)自纳米乳化释药系统(VK1-SNEDDS)溶出度、含量及有关物质检测方法,并对制剂理化性质进行研究。方法采用紫外分光光度法测定VK1-SNEDDS的溶出度,高效液相色谱(HPLC)法测定VK1和有关物质含量,并考察SNEDDS的外观、形态、粒度、电位、自乳化速率。结果 VK1紫外分光光度法的线性范围是0.85~20.4μg/ml,其HPLC法的线性范围是2.16~216μg/ml,各自的回收率、精密度、专属性、灵敏度等均符合要求;稀释后SNEDDS能迅速形成澄清透明的纳米乳,透射电镜下乳滴呈圆球形,粒径均一,平均为47.74 nm,zeta电位为-20.53 m V。结论 VK1-SNEDDS的溶出度、含量及有关物质检测方法准确可靠,其加水稀释后形成均一稳定的纳米乳,可显著提高VK1溶出度。该检测方法准确可靠,可用于制剂的质量控制。

纳米乳化油强化硝酸盐反硝化产气变化研究

为探究纳米乳化油原位修复硝酸盐污染地下水过程中产气对含水介质渗透性的影响,以硝酸盐为目标污染物,采用活性污泥滤液接种,分别以纳米乳化油、吐温80和司盘80为碳源开展硝酸盐降解批实验研究,探讨和评估硝酸盐降解及降解过程中的产气情况.结果显示,纳米乳化油、吐温80和司盘80均能促进硝氮的降解,在实验的100d内,共完成7个周期硝酸盐氮的有效去除,总去除率分别为79.5%、63.8%和68.8%.在硝酸盐氮降解过程中,受厌氧发酵和反硝化作用的影响,各反应体系中均有气体生成,只有活性污泥反应体系中主要产气成分是CO_2,未加碳源和分别加3种碳源的4个反应体系(都添加活性污泥和硝酸盐)中主要产气成分是CO_2、N_2.其中,添加纳米乳化油的反应体系U型管产气量最大,为47.73m L;受碳源厌氧发酵的影响,添加司盘80反应体系总产气量最大,为205.34m L.纳米乳化油反应体系次之,吐温80反应体系最小.根据三氮的变化,结合纳米乳化油反应体系理论与实际产气对比显示,在纳米乳化油强化硝酸盐反硝化过程中,18.8%纳米乳化油厌氧发酵产生CO_2,95.4%硝氮反硝化生成N_2.

天然黏土矿物和腐殖酸对纳米乳化油吸持的实验研究

为探讨天然黏土矿物及有机质对纳米乳化油在多孔介质中迁移滞留的影响,本文选取高岭石和蒙脱石这两种黏土矿物以及有机质的典型代表腐殖酸,开展了单一矿物、有机质及有机矿质复合物对纳米乳化油的吸持批实验研究,并运用比表面积全分析、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等技术手段探讨了吸持机理。实验结果表明,介质对纳米乳化油的吸持均符合Freundlich模型;单一矿物及腐殖酸对纳米乳化油的吸持能力表现为:蒙脱石>腐殖酸>高岭石,有机矿质复合样品的吸持能力表现为:蒙脱石-腐殖酸>高岭石-腐殖酸,且均大于其对应的单一样品,出现了“1+1>2”的现象,表明介质组成越复杂,对纳米乳化油的吸持滞留程度越大。进一步分析证实,纳米乳化油主要通过氢键和疏水作用吸持在矿物和腐殖酸表面,表面结构性质是高岭石和蒙脱石吸持过程中的主导因素,因此蒙脱石具有更强的吸持能力,而腐殖酸的吸持主要通过颗粒间聚集作用来实现;对于复合样品,吸持主要通过氢键、配体交换和疏水作用结合来实现。腐殖酸与矿物的复合会增加吸持位点并且增强矿物表面疏水性,从而促进吸持。腐殖酸与纳米乳化油的共吸附和累积吸附作用随着乳化油浓度的升高而增强,从而使得高岭石-腐殖酸的吸持促进作用更强。蒙脱石-腐殖酸随着乳化油浓度的升高,起到“桥梁”作用的腐殖酸和吸持位点的相对减少,使得其促进作用减弱。实验结果为进一步评估纳米乳化油在多孔介质中的迁移滞留奠定了基础。

地下水水化学特征对纳米乳化油稳定性的影响

原位强化土著微生物修复地下水污染的应用中,纳米乳化油的迁移性和分散性制约其修复效果,其中地下水水化学特征引起的纳米乳化油聚集和失稳可能是阻碍修复效率的重要影响因素.据此,本文选取常见的HCO_(3)-Na、HCO_(3)-Ca、SO_(4)-Na的3种典型地下水化学类型,配制不同含盐量的水化学溶液,探讨水化学类型及含盐量对纳米乳化油稳定性的影响.结果表明,在HCO_(3)-Na和HCO_(3)-Ca型水中,纳米乳化油稳定性随含盐量增加而逐渐降低;在含盐量为3.0 g·L^(-1)的SO_(4)-Na型水中,纳米乳化油稳定性急剧降低.进一步分析发现,整体稳定性降低是由顶部失稳引起,而不同阴离子是导致纳米乳化油稳定性差异的主要原因.主要体现在表面电性和流变特性上,在HCO_(3)型水中,纳米乳化油Zeta电位与含盐量呈负相关,其流变特性变化不显著;在SO_(4)型水中,纳米乳化油Zeta电位与含盐量呈正相关,含盐量为3.0 g·L^(-1)时,平均粒径和黏度均略有减小.采用扩展DLVO理论进一步分析纳米乳化油稳定性降低的原因,发现含盐量增加影响纳米液滴双电层厚度和油水界面膜强度,从而造成纳米液滴静电斥力和空间位阻斥力的降低,其中高含盐量(3.0 g·L^(-1))的SO_(4)型体系更不利于纳米乳化油的稳定.

乳化纳米铁修复硝基苯污染含水层研究

通过模拟槽实验,研究了乳化纳米铁原位反应带修复硝基苯污染含水层的有效性以及水文地球化学指标的变化特征.结果表明,在第40d注入井下游大部分区域无硝基苯检出,与之相对应有大量的苯胺生成,这说明注入乳化纳米铁可形成原位反应带对硝基苯进行去除,有效控制硝基苯污染羽;乳化纳米铁的注入导致含水层pH值升高,然而乳化油水解产生的有机酸可与OH-发生中和反应,使pH值得到有效缓冲;Eh降低说明乳化纳米铁注入产生了较强的还原环境,有利于进行硝基苯的降解;pH值的升高与Eh的降低可说明铁还原反应与生物还原反应协同作用降解硝基苯,强化对硝基苯的修复效果;NO_2^-、硫化物的生成说明在模拟槽内发生了NO_3^-还原反应和SO_4^(2-)还原反应.

乳化纳米铁(EZVI)强化地下水氯代烃还原脱氯

对氯代烃污染地下水进行厌氧微生物还原脱氯时,存在微生物驯化时间长、pH值持续降低、有毒中间产物累积等限制修复效率的问题,为解决上述问题,本课题组制备了一种乳化油(EVO)包覆纳米零价铁(NZVI)的修复试剂,即乳化纳米铁(EZVI),其可以抑制NZVI钝化,增强反应速率并促进厌氧微生物脱氯反应.通过静态批实验探究了EZVI与三氯乙烯的反应动力学及EZVI对四氯乙烯(PCE)还原脱氯的中间代谢产物,并阐明了该过程机理.结果表明EZVI可以有效延缓NZVI钝化、提高反应活性,反应符合一级反应动力学,k_(obs)=0.182d^(-1);EZVI还原PCE可以减少中间产物二氯乙烯的积累,10天内去除PCE达到97.2%,比EVO还原体系提高了68.9%;反应过程中pH值保持在6.5~7.5,ORP值在-50~10mV,提供了良好的还原环境,有效促进了厌氧微生物脱氯反应进行.

pH敏感型纳米二氧化硅乳化的ODSA施胶剂乳液及其应用

采用pH敏感型纳米二氧化硅(SiO_2)颗粒作为乳化剂,制备了Pickering型十八烯基琥珀酸酐(ODSA)施胶剂乳液,研究了pH值、纳米SiO_2颗粒用量对ODSA乳液稳定性、形态、动力学稳定性和施胶稳定性的影响。结果表明,pH敏感型纳米SiO_2可以用于制备均一稳定的Pickering型ODSA乳液;随水相pH值的增大,ODSA乳液稳定性逐渐提高;此外,ODSA乳液作为一种剪切稀释型流体,还具有修复功能。

高纯氧微纳米乳化气水交换机在黑臭水体中的应用

通过对黑臭水体现状和形成原因介绍,提出目前黑臭水体处理技术和设备方面的不足。分析了高纯氧微纳米乳化气水交换机在黑臭水体的应用效果,其具有处理周期短、水质改善效果好、污泥减量化等优点,在黑臭水体及湖泊生态修复领域具有很大的应用潜力。

pH对白藜芦醇-石榴籽油纳米乳理化性质的影响

考察p H对白藜芦醇-石榴籽油纳米乳理化性质的影响。以石榴籽油为油相制备白藜芦醇自纳米乳化系统(RES SNEDDS-PSO),研究不同p H(6.8、5.8和4.8)下RES SNEDDS-PSO形成的纳米乳的理化性质。结果显示,不同p H的RES SNEDDS-PSO经10倍水稀释后均能形成粒径在100 nm以下的纳米乳,zeta电位值分别为-6.42、-2.10、-0.661 mv;随着p H的下降,白藜芦醇在纳米乳中的溶解度及物理稳定性降低,释放速率减慢。在水中,p H6.8及5.8的白藜芦醇纳米乳较对照溶液降解速率常数减小一半,p H4.8的降解速度与对照溶液近似;不同p H的纳米乳略微降低了白藜芦醇在胃液中的稳定性,但显著提高了药物在肠液中的稳定性。研究结果表明p H对游离白藜芦醇及RES SNEDDS-PSO稳定性的影响具有差异性。

催化裂化原料非均相乳化及高效雾化技术开发及工业应用

中国石化工程建设有限公司与南京工大釜鼎能源技术有限公司基于膜射流乳化理论、“微爆”理论和“分子聚集与解聚”理论,联合开发了催化裂化原料非均相乳化及高效雾化技术,显著增强重油催化裂化进料雾化效果,改善产品分布。该技术在中国石化荆门分公司2.80Mt/a重油催化裂化装置成功应用,标定结果表明装置液化石油气收率提高0.66百分点,汽油收率提高0.46百分点,液化石油气+汽油收率合计提高1.12百分点,柴油产率降低2.12百分点,装置柴汽比由0.360降低到0.308,显著提高重油催化裂化装置经济效益。非均相乳化及高效雾化技术对催化裂化装置汽油、柴油和油浆等产品的性质基本没有影响。

乳蛋白乳化特性的研究进展

综述了国内外乳蛋白乳化特性的研究方法、影响乳化特性的因素及其应用。乳蛋白吸附在油水界面的能力和稳定乳浊液的能力不仅受到乳蛋白本身的结构、柔韧性、聚集状态、组成和水解状态的影响,p H值、离子环境以及其他食品添加剂(多糖、表面活性剂)也会对乳化性能产生影响。乳蛋白乳化特性的应用主要集中在冰淇淋和搅打稀奶油等产品中。此外,对乳蛋白改造的纳米乳化技术在国外也研究较多。

乳化化学降解法降解硝基苯污染的实验研究

乳化化学降解法是一种新兴的降解硝基苯类污染物的方法,具有还原效率高和迁移效果好等优点。介绍了乳化化学降解法的原理,并且通过实验制得了植物油乳化纳米铁(VOMNI),并在不同条件下与硝基苯反应,测定其在不同条件下的降解速率。实验证明了植物油乳化纳米铁对硝基苯具有很好的降解效果,并得到适合硝基苯降解的反应条件。并指出该方法在处理地质污染中具有广阔的发展前景。