SDBS微乳液体系用于含油污泥处理的工艺研究

利用微乳液洗涤的方法对冀东油田井下作业含油污泥进行无害化处理。以煤油作为油相,以含有S D B S (十二烷基苯磺酸钠)、正丁醇和氯化钠的水溶液作为水相,制备微乳液。结果表明, 2 5℃下当煤油与水的体积比为1:1,SDBS、正丁醇和氯化钠的加入质量分数分别为4.92%、2.59%和3.94%时,体系形成中相微乳液,洗油效率最高,当含油污泥单次处理量为10g(以100m L水为基准,下同)时,洗油效率为79.3%。进一步优化洗油工艺,增加含油污泥单次处理量至20g,于30℃下洗涤2h,洗油效率可达79.9%。     

微乳液法合成棒状纳米Ni

在25℃时,作出SDS/正丁醇/正庚烷/水体系中SDS和正丁醇质量比为1∶1时的拟三元相图,用电导率曲线讨论了该体系由W/O型→双连续型→棒状液晶→层状液晶→双连续型→O/W型的微观结构转变。并在70℃时,以棒状液晶结构的微乳液为反应模板,用水合肼为还原剂还原NiCl2,合成出棒状纳米Ni。TEM研究表明,棒的直径处于20~30 nm,长度为150~250 nm,长径比为7~10。合成结果表明,通过控制反应模板的结构,可以有效地合成特定形状的纳米粒子。     

水溶助长剂在农药微乳剂中的应用研究

研究了3种水溶助长剂对TX-100/正丁醇/庚烷/水体系相行为的影响,表明只有尿素扩大了微乳液区的面积。同时还研究了仲丁威对TX-100/正丁醇/庚烷/尿素溶液体系相行为的影响,结果表明,当仲丁威质量分数小于15%时对体系相行为基本无影响;随仲丁威质量分数增加,透明的微乳液区面积逐渐减小,而乳液区面积增加。通过电导法研究了仲丁威质量分数10%时相图中微乳液的结构。当m(TX-100 正丁醇 仲丁威)∶m(庚烷 仲丁威)=9∶1时,微乳液经历了由W/O到双连续再到O/W型结构转变,而当m(TX-100 正丁醇 仲丁威)∶m(庚烷 仲丁威)=6∶4时,未观察到明显的微乳液结构转变。     

TritonX100微乳液体系溶水性能研究

研究了非离子表面活性剂TritonX 100与不同助表面活性剂、油相形成的微乳液体系的溶水能力,并考察了温度、pH对微乳液体系稳定性的影响。分别绘制了不同体系的拟三元相图。研究结果表明,当TritonX 100与异戊醇质量比为1∶1,(TritonX 100+异戊醇)与正庚烷质量比为4∶1时,TritonX 100/异戊醇/正庚烷/水微乳液体系具有较大的稳定区域,其最大溶水量在50%左右。该微乳液体系在温度低于80℃时,随温度增加,其稳定区域有所增大;pH对该体系稳定性影响较小。     

十二烷基硫酸钠/正丁醇/正庚烷/水微乳液性质研究

25℃时,绘制十二烷基硫酸钠(SDS)/正丁醇/正庚烷/水体系在不同R值(水和SDS的摩尔比)时的相图,得出该体系能形成W/O微乳液的配比为:正丁醇的质量分数在25%~60%,正庚烷的质量分数在0~80%。该体系在室温下能够形成较大范围的W/O单相微乳液区,R值对微乳区的面积和所在的位置无太大的影响。采用电导率曲线讨论了加水稀释过程中,体系由W/O型→双连续型→棒状液晶→层状液晶→双连续型→O/W型的微观结构转变。采用稀释法求得其W/O型微乳液体系的结构参数,结果表明:体系的水内核半径Rw在讨论的范围内随VH2O、R值的增加而增大。含水量增加,自由能-ΔGcO→i降低,对微乳液体系的稳定不利;含水量越低,越有利于微乳液的形成和稳定。     

CTMAB微乳体系的相行为研究

进行了CTMAB/正丁醇/环己烷/水微乳液体系相行为的研究。通过制备微乳液,总体了解W/O型微乳液的相应性质,对制备过程中的反应条件做逐一的比较,包括CTMAB微乳体系当中表面活性剂的选择,助表面活性剂的选择,油相的选择,最终选择出最佳的配比。当CTAB与正丁醇的质量比为1∶1时,体系对水的增溶量最大,并且确定(CTAB+正丁醇)与环己烷的质量比为1.5∶1,制备温度选为20℃、p H值选为8时,CTMAB微乳体系有较好的温度和酸碱度。     

正丁醇对二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠微乳液体系的影响

通过在二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)/正庚烷/水的三元体系中加入正丁醇,得到了新的四元体系。绘制了25℃时AOT/正丁醇/正庚烷/水四元体系能够稳定存在的相图,发现在一定R值(水和AOT的摩尔比)条件下该相图出现了分为两个区域的现象。利用电导率数据研究了由W/O型微乳液→双连续微乳液→棒状液晶→层状液晶→双连续微乳液→O/W型微乳液的结构转变。通过稀释法求得AOT/正丁醇/正庚烷/水微乳液体系的结构参数,结果表明:含水量增加,两个区域的自由能-△G0c→i都减小,对微乳液体系的稳定不利;含水量越低,越有利于微乳液的形成和稳定;AOT/正丁醇/正庚烷/水四元体系比以AOT作表面活性剂的三元体系有更大的微乳液区域,是一个适合制备所需功能性纳米粒子的体系。     

十六烷基三甲基溴化铵/正丁醇/正辛烷/水油包水型微乳体系的相行为

文中分别考察了助表面活性剂(正丁醇)、有机溶剂(正辛烷)、温度、钨酸钠溶液浓度对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/正辛烷/水油包水(W/O)型微乳区域形成的影响,并对该微乳体系的结构进行了电导研究,确定了微乳液体系形成区域及最佳比例配方。研究表明:助表面活性剂、有机溶剂、盐溶液质量浓度对该微乳液体系的微乳区域都会产生影响,温度对该微乳区域几乎没有影响;且当CTAB/正丁醇质量比为1∶2,(CTAB+正丁醇)/正辛烷质量比为4∶6时(滴加蒸馏水前),能够得到较大且稳定的微乳区域。该研究从热力学相图原理上为纳米粒子可控制备提供了理论依据。     

SDS/正丁醇/正庚烷/水微乳液稳定性分析及应用

研究了十二烷基硫酸钠(SDS)/正丁醇/正庚烷/水(或氯化镁与硝酸铝混合水溶液或氢氧化钠溶液)四组分形成稳定微乳液的条件。考察了表面活性剂与助表面活性剂的质量比、温度、pH值、盐浓度对该体系稳定性的影响及水与表面活性剂的摩尔比(ωo)对水核粒径的影响。结果表明,m(SDS)∶m(正丁醇)=4∶6时,反相微乳液最稳定,对温度变化不敏感,pH值为7～13时,具有较好的稳定性,随着镁铝混合盐溶液浓度的增加,反相微乳区域急剧缩小,水核粒径随着ωo增大而增大,在稳定微乳液区域内制备了分布较均匀,尺寸范围30～70 nm的粒状纳米颗粒。     

CO2/N2开关微乳液及其油污洗涤和分离性能

采用等摩尔的十二烷基苯磺酸钠与N-十二烷基-N,N-二甲基叔胺为主乳化剂,正丁醇为助乳化剂,正庚烷为油相,制得O/W型微乳液。在CO_2/N_2交替作用下,可实现微乳液-相分离-微乳液的可逆转换;原始微乳液与复原微乳液半径分别为(10.89±0.21)和(11.50±0.47)nm。该微乳液对多孔固体和织物表面烃类矿物油的洗油率分别为99.13%±0.32%和98.30%±0.28%,对油砂表面原油的洗油率为54.52%±0.25%。活性物质量分数相等时,微乳稀释液对织物表面油性记号笔渍的去污力是市售洗衣粉的1.90倍;而微乳原液的去污力是市售洗衣粉的2.02倍。洗后含油废液通入CO_2可迅速实现油水分层,分离油相后的残余水相经阴、阳离子交换树脂和活性炭常规处理,COD和TOC分别为40.62和17.51 mg/L,符合GB 18918-2002中一级水排放标准(COD≤100 mg/L,TOC≤20 mg/L)。     

微乳液体系拟三元相图及其微观结构的研究

在25℃下绘制了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正辛醇/正辛烷/水的拟三元相图,研究了CTAB与正辛醇质量比分别为1∶2,1∶3,2∶3下体系的微乳区以及微乳区的变化,并采用电导率法研究了微乳液的微观结构,将整个微乳液单相区分为油包水(W/O)微乳区、水包油(O/W)微乳区和B.C.双连续区,确定了微乳液体系形成区域并比较了各质量比下的微乳区。研究结果表明:当CTAB/正辛醇的质量比为2∶3时,能够得到较大且稳定的微乳区域;在此条件下,当(CTAB+正辛醇)/正辛烷的质量比为3∶7时,微乳液区域中存在最高溶水点且微乳液区域最大。该研究从热力学相图原理上为纳米颗粒的可控制备提供了理论依据。     

微乳法制备的Pt-B/Al_2O_3在对氯硝基苯加氢动力学上的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/环己烷/H2Pt Cl6溶液的微乳液体系制备了非晶态Pt-B/Al_2O_3催化剂,并对催化剂进行了TEM、SAED和XPS表征。以对氯硝基苯(p-CNB)选择加氢反应为探针,考察了微乳液体系中CTAB/正丁醇/环己烷质量比、微乳液体系中水相含量以及制备方法对催化剂加氢性能的影响,并进行了反应动力学研究。催化剂表征及催化加氢性能测试表明:与浸渍法相比,微乳液法制备的催化剂中Pt-B非晶态合金粒子粒径小且分布更加均匀,其p-CNB加氢反应的催化剂活性(以转换频率TOF表示)从0.065 s-1提高到0.166 s-1;当CTAB/正丁醇/环己烷质量比为16∶24∶60,微乳液体系中H2Pt Cl6溶液(w)4%时,单微乳液法制备的催化剂用于p-CNB加氢反应,p-CNB转化率为76.8%,p-CAN选择性为95.9%。动力学研究表明:p-CNB加氢反应近似为一级反应,其表观活化能为29.34 k J/mol。     

十二烷基硫酸钠-正丁醇-二甲苯-水微乳体系的洗涤效果研究

测定了十二烷基硫酸钠-正丁醇-二甲苯-水微乳体系对棉布的洗涤效果,结果表明,该微乳体系中SDS(表面活性剂)与n-Bu OH(助表面活性剂)的最优质量配比为5∶8。低温时,微量的电解质可提高其洗涤效果,高温下洗涤效果变差;延长时间或者升高温度,加盐微乳液的洗涤效果增幅不及微乳液明显;在表面活性剂质量分数相同的情况下,微乳体系的浸泡洗涤效果最好。     

十二烷基硫酸钠-正丁醇-二甲苯-水微乳体系的洗涤效果研究

测定了十二烷基硫酸钠-正丁醇-二甲苯-水微乳体系对棉布的洗涤效果,结果表明,该微乳体系中SDS(表面活性剂)与n-Bu OH(助表面活性剂)的最优质量配比为5∶8。低温时,微量的电解质可提高其洗涤效果,高温下洗涤效果变差;延长时间或者升高温度,加盐微乳液的洗涤效果增幅不及微乳液明显;在表面活性剂质量分数相同的情况下,微乳体系的浸泡洗涤效果最好。     

SDS/正丁醇/正庚烷/水微乳液体系结构参数测定

用稀释法测定SDS/正丁醇/正庚烷/水体系W/O型微乳液的结构参数,求得不同ω(水和SDS的摩尔比)时体系的水内核半径Rw、颗粒有效半径Re、界面层厚度l、颗粒总数Nd、分散相所占总界面积Ad和平均聚集数(n).研究了不同水量时,醇从油连续相转移到界面层时自由能变化△G0c→i.     

（AEO-9/SAS60）/石油醚/醇/水微乳液相行为的研究

以AEO-9和SAS60为表面活性剂,醇(无水乙醇、正丁醇、正戊醇、正辛醇)为助表面活性剂对水和石油醚进行了微乳化实验,考察了表面活性剂和醇的种类、含量,盐的含量,醇与表面活性剂的质量比对微乳液相行为的影响。结果表明,当AEO-9与SAS60质量比为7∶3时,协同效应最好;正戊醇做助表面活性剂时,拟三元相图中微乳区的面积最大;当正戊醇与表面活性剂的质量比值为0.8时,体系的溶油量最大;当微乳液质量浓度为1.824 g/L时,表面张力为24.49 m N/m;微乳液的质量分数为0.3%时,界面张力可以降至9.25×10-4m N/m。     

皂化P204微乳液萃取钛的研究

以皂化二(2-乙基己基)磷酸酯(P204)为表面活性剂,选择醇为助表面活性剂,正庚烷为有机相,构建微乳体系,探究微乳体系对钛(IV)的萃取效率。考察了助表面活性剂的种类、p H值、水乳比、震荡时间及水浴温度等对钛(IV)萃取率的影响。确定了最佳工艺参数:以正丁醇为助表面活性剂,皂化P204、正丁醇、正庚烷的体积比为4∶15∶35,水浴温度298.15 K,P204与Na OH的物质的量比为1∶1.5,外水相p H值为2.0,水乳比8,振荡时间8min。该工艺条件下,当外水相钛(IV)浓度为100 mg/L,微乳体系对钛(IV)的萃取率为96.2%。萃取后的有机相用1.0 mol/L的盐酸进行反萃,钛(IV)的平均反萃率为88.1%。有机相使用1.0 mol/L氢氧化钠皂化后,可以循环使用。     

SDBS/DTAB复配微乳液驱与三元复合驱驱油效果研究

为探究阴-阳离子表面活性剂复配微乳液体系驱油效果,研究了SDBS与DTAB的最佳摩尔比以及复配表面活性剂的总质量分数确定最佳微乳液配方,并将复配的微乳液体系与三元复合驱进行驱油效果对比,说明微乳液驱的驱油能力。实验结果表明,复配微乳液驱油体系最佳配方为:正辛烷5 m L,水5 m L,总质量分数为1.5%的SDBS与DTAB的摩尔比为1∶4,正丁醇的质量分数为4%,Na Cl的质量分数为5.2%。与水驱相比,微乳液驱采收率增幅为6.48%~7.56%;与三元复合驱相比,微乳液驱采收率增幅为0.06%~0.35%。     

微乳液的制备及其过热极限的测定

采用测定电导的方法，确定了30℃时正庚烷／正丁醇／Span80＋Tween80／水体系，κm（质量比，正丁醇／Span80＋Tween80）=0．5、1．0和2．0的微乳形成的范围，并绘制成微乳液拟三元系统的相图。基于此，用气泡柱法分别测定了κm=0．5、1．0；ωe（质量比，乳化剂／正庚烷）=0．1～0．9不同条件下刚形成微乳和增溶水量最大时微乳之过热极限。实验表明，微乳液的过热极限几乎不随增溶水量而变，这与乳状液过热极限随增溶水量增大而升高存在明显的不同。本文还测定了在ωe=0．4，κm=0．5时，辅助乳化剂（醇类）分别为正丁醇～正辛醇微乳的过热极限，发现随着直链醇的碳原子数增加而微乳液的过热极限也随之升高。     

微乳聚合制备高吸油性树脂——SDS水溶液/正丁醇/MAA/LMA体系微乳液的结构分析

绘制了十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液/正丁醇/丙烯酸甲酯(MAA)/甲基丙烯酸月桂酯(LMA)体系的拟三元相图,并用电导率法确定了微乳液的结构,同时考察了m(MMA)/m(LMA)对十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液/正丁醇/丙烯酸甲酯(MAA)/甲基丙烯酸月桂酯(LMA)/水体系相区的影响。结果表明:当m(MMA)/m(LMA)=3∶7;5∶5;7∶3时,微乳液存在O/W型,W/O型和双连续相(BC)三种结构。当m(MMA)/m(LMA)=7∶3时,还出现了液晶。