多壁碳纳米管吸附柴油的热力学特性

以2种不同来源的柴油(柴油A和B)为对象,研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)吸附柴油的热力学特性。在描述吸附过程的Langmuir模型和Freundlich模型中,后者较适合描述MWCNTs吸附柴油的过程。在所研究的温度范围内,对柴油A,Freundlich吸附平衡常数(K_F)随着温度的升高而增大;对柴油B,在温度298、308、318K下,K_F值较为接近,并显著大于288K时的数值,说明升高温度对吸附有利。在288 K下柴油A和柴油B的Freundlich模型经验常数1/n分别为0.6095和0.6750,其他温度下1/n均在0.5左右,说明所研究的过程都属于有利吸附。MWCNTs吸附柴油A和柴油B的等量吸附焓(ΔH)为正值,表明所研究体系是吸热过程,且随着吸附量的增加,ΔH逐渐降低,在相同吸附量下,MWCNTs对柴油B的ΔH大于对柴油A的ΔH;吸附熵(ΔS)都为正值,说明柴油在MWCNTs上的吸附过程是混乱度增加的过程;吸附自由能(ΔG)均为负值,说明MWCNTs对柴油的吸附是自发的吸附过程。从ΔH和ΔG的数值可推断MWCNTs对柴油的吸附以物理吸附过程占主导。     

醇对柴油微乳液组成及热力学参数的影响

 研究了不同碳链长度的几种正构醇作为助表面活性剂对油酸单乙醇胺盐-柴油-水体系形成的微乳液的影响。通过稀释法测定并计算了不同碳链长度的醇由连续相转移到界面层的自由能变化 。结果表明,在研究范围内只有碳原子数大于3的中长链醇才能与柴油体系形成稳定的微乳液。随着醇碳链增长,醇-油酸单乙醇胺盐-水-柴油微乳液体系拟三元相图中的微乳液区面积及体系的最大增溶水量均呈现增加的趋势。碳原子数为4~8的5种正构醇与柴油体系形成微乳液时的 都是负值,并随着碳数增加, 值减小。 与醇碳原子数n具有很好的线性关系： =0.1635n +6.2505。确定了制备柴油微乳液的最佳醇的碳链长度为7或8,亲水亲油平衡值（HLB）约为8.5。     

柴油乳化剂改性聚氨酯海绵的油水分离性能

采用柴油乳化剂于180℃水热温度改性聚氨酯(PU)海绵，制得疏水吸油聚氨酯海绵。通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和水接触角表征测试分析了改性海绵表面物化特性，考察了其油水分离性能。结果表明：改性海绵经9次压缩后有良好的弹性，可重复使用。同时，该海绵水接触角可达152.1°,具有超疏水超亲油性能，对煤油、柴油和菜籽油的吸油量可达63.95、69.81和67.62 g/g,且在不同pH值的水中具有广泛适应性，具备优良的油水分离性能。另外，经9次吸附-挤压循环后，该海绵对煤油、柴油和菜籽油的吸油量仍有其初始吸油量的97.28%、95.91%和94.53%。     

阳离子表面活性剂的碳链长度对缓速性能影响

阳离子表面活性剂能改变岩石表面性能,从而降低酸岩反应速率,保证酸液往地层深部推进。为了揭示阳离子表面活性剂的碳链长度对缓速性能的影响,本文利用表面张力仪、电导率仪测定了4种长碳链阳离子表面活性剂即十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵(记作CnTAC,n=14、16、18、22)的临界胶束浓度ccmc,利用原子力显微镜观测CnTAC在岩石表面的吸附形态,采用固/液/气三相接触角法研究了阳离子表面活性剂改变方解石表面润湿性的能力,并测试了静态酸岩反应速率。研究结果表明,随着碳链长度增大,CnTAC的ccmc明显减小;CnTAC在方解石表面吸附形态以单层吸附为主,CnTAC可将亲水固体表面润湿反转为亲油性,随着碳链长度增大,CnTAC处理过的方解石的吸附层厚度变小,亲油性增强。CnTAC可有效降低酸岩反应速率,碳链长度为14的C14TAC对酸岩反应的缓速性能最好,缓速率为69.70%,随着碳链长度的增大,CnTAC的缓速性能变差,方解石刻蚀表面形态由不均匀而趋于均匀。     

奇数碳烷基间二甲苯磺酸钠在大庆油砂上的吸附

 摘要：考察了11种结构明确的奇数碳烷基间二甲苯磺酸钠(mCn-hS)在大庆油砂上的吸附,探讨了mCn-hS的初始质量浓度、分子结构、分子中烷基链长度及助剂对其吸附量的影响。结果表明,随着mCn-hS初始质量浓度的增大,其在大庆油砂上的吸附量先增大至饱和,后略有降低;烷基链长度相同的mCn-hS,随着其中芳基位置向烷基链中间位置移动,其在大庆油砂上的吸附量降低;NaCl和NaOH的加入使mCn-hS在大庆油砂上的吸附量增大,而异戊醇的加入使其降低;加入助剂后,随着mCn-hS分子中烷基链长度的增加,mCn-hS在大庆油砂上的吸附量减小。     

烷基甜菜碱表面活性剂疏水基碳链长度对低渗岩心自发渗吸的影响

为研究烷基甜菜碱亲水基结构相同、疏水基碳链长度不同对渗吸机理的影响,通过开展自发渗吸、接触角和油水界面张力实验,分析在高温、高矿化度、低渗透条件下,烷基甜菜碱疏水基碳链长度对自发渗吸的影响规律。结果表明:随着疏水基碳数由12增至18,4种烷基甜菜碱渗吸采出程度分别为37.8%、39.4%、41.0%和42.1%;渗吸方式均为逆向渗吸,接触角随碳数增加而减小,有利于原油剥离岩心;界面张力随碳数增加而降低,有利于油滴变形流动,共同促进渗吸过程。实验结果满足归一化采出程度模型,对烷基甜菜碱作为渗吸剂在低渗透油田应用具有理论指导意义。     

丙烯酰胺共聚物作柴油低温流动改进剂的应用研究

合成了丙烯酰胺-丙烯酸烷基酯系列共聚物,考察了该系列共聚物作为柴油低温流动改进剂的作用效果、结构与性能的关系,同时对其作用机理进行了初步分析探讨。结果表明：该共聚物对降低柴油的冷滤点有较好的效果,同时还可以降低柴油的凝点和浊点;共聚物结构对其使用性能有重要影响,在一定范围内,随着共聚物中丙烯酰胺摩尔分数的增加,其降低柴油冷滤点的效果增强;柴油的感受性与丙烯酸酯的碳链长度有一定的匹配性,当二者匹配时效果较好。     

聚丙烯酸钠树脂孔径调节及油水选择吸附平衡控制

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,环己烷为连续相,采用反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠吸水树脂,测定了该聚合物的孔径和吸水、吸油率,并通过改变交联剂用量对聚合物网络密度和孔径进行调节。结果表明,随着交联剂用量的增加,聚合物平均网孔直径逐渐减小,饱和吸水量则呈现先增加后减少的趋势,油、水吸附速率均呈现由快变慢趋势,且对油的吸附速率下降得更快。通过改变交联剂用量对孔径进行调节能够提高其水/油吸附比,当聚合物平均网孔直径在2.3nm左右时,脱水率和选择吸附能力达到最佳平衡状态。     

助表面活性剂醇对柴油微乳液的影响

采用几种不同碳链长度的醇为助表面活性剂、油酸单乙醇胺盐为表面活性剂,制备了柴油微乳液。考察了醇与表面活性剂的质量比(ζas)和醇的种类对微乳化作用的影响,对不同碳链长度的醇制备的柴油微乳液粒径进行表征,计算得到了醇由连续相(c)转移到界面层(i)的标准自由能变化(ΔG■c㈠→i)。实验结果表明,只有碳原子数大于3的中长链醇才能形成柴油微乳液;随醇碳链长度的增加,柴油微乳液的最大增溶水量、界面层中醇的含量及柴油微乳液平均粒径均减小;ΔG■㈠c→i与醇碳原子数具有很好的线性关系;制备柴油微乳液较佳的助表面活性剂为正辛醇,ζas值约为0.6。     

壳聚糖-硬脂酸离子复合物吸油材料的制备和性能

以天然高分子壳聚糖与长链脂肪酸盐(硬脂酸钠)为原料,利用硬脂酸钠溶液中的羧基与壳聚糖盐酸溶液中NH3+基团的反应,制备了疏水、亲油性的壳聚糖-硬脂酸离子复合物(简称离子复合物),通过扫描电镜和激光粒度分析仪表征了离子复合物的形貌和粒度分布,考察了离子复合物对原油、柴油和煤油的吸油性能。形貌和粒度分布结果显示,当COO-与NH3+的摩尔比为0.5~1.0时,离子复合物对柴油、原油和煤油均有良好的吸油性能;当COO-与NH3+的摩尔比为0.9时,对原油、柴油和煤油的吸油倍率分别为23,16,13;长链烷烃含量高的离子复合物的保油率接近90%。     

含油污泥基多孔炭材料的制备及其CO2吸附性能

含油污泥热解能实现危险固体废弃物的资源化利用,热解后的油、气可作为化工原料,热解焦因具有良好的孔隙结构可用作吸附材料。以烘干的含油污泥为原料,KOH为活化剂,在N2气氛下通过水平管式热解炉制备多孔炭材料,采用扫描电子显微镜、比表面积及孔隙分析仪等手段对活化温度为600 ℃、700 ℃以及800 ℃下炭材料的比表面积、孔隙结构及CO2吸附性能进行全面分析,系统研究并总结不同活化温度与酸洗条件对多孔炭材料物理结构和CO2吸附特性的影响规律。结果表明,粒径在0.074 mm以下经酸洗处理的油泥热解焦与KOH掺混加热到700 ℃制备出的炭材料CO2吸附性能最好,达到1.36 mmol/g。这种低成本、高效率的制备方法既能得到高吸附性能的多孔炭材料,又能充分利用油田生产过程中产生的危险固体废弃物,最大限度地实现环境保护,具有重要的现实意义。     

颗粒活性炭对地下水中溶解油的吸附特性

研究不同材质和粒径的颗粒活性炭对地下水中溶解油的吸附性能及影响因素,以确定最佳吸附条件。结果表明,颗粒活性炭对地下水中溶解油的吸附过程较好地符合Lagergren拟二级动力学方程,吸附平衡时间为300 min,椰壳制颗粒活性炭对溶解柴油和委内瑞拉原油的平衡吸附量分别为123.4 mg/g和26.81 mg/g,明显高于果壳和煤质制颗粒活性炭的平衡吸附量,且吸附量随颗粒活性炭粒径的减小而增大。吸附地下水中溶解柴油和原油的40～60目椰壳活性炭投加质量分别为0.1 g和0.06 g,吸附最佳温度是25 ℃,吸附柴油和原油的最佳pH值分别是7和8。盐度对于颗粒活性炭吸附溶解油的影响不大,碱性环境对于活性炭吸附柴油有明显的抑制作用,而酸性条件对于活性炭吸附原油有明显的抑制作用;颗粒活性炭对溶解柴油和原油的吸附分别适合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,即颗粒活性炭表面对溶解柴油的吸附主要是单层吸附,而对溶解原油的吸附是非均匀异质的。     

发动机炭烟微粒对机油润滑特性的影响

为了研究发动机炭烟微粒对发动机油的润滑特性影响,文章采用炭黑替代发动机炭烟微粒,分别添加在32#机械油和CD15W-40柴油机油中。通过四球摩擦磨损试验机研究不同炭黑添加量对油品抗磨减摩特性的影响。结果表明：炭黑的团聚影响润滑油的黏度,使摩擦系数升高,并充当第三体磨粒磨损的角色。同时,由于炭黑和抗磨剂极性分子的竞争吸附,影响了CD15W-40机油的抗磨性。随着炭黑添加量增加,32#机械油的钢球磨斑直径有减小的趋势,而CD 15W-40油的钢球磨斑直径有增大的趋势;随着炭黑添加量增加,32#机械油的钢球摩擦系数有增大的趋势,而CD 15W-40油的钢球摩擦系数有减小的趋势。通过扫描电镜可推测炭黑阻碍了边界膜的形成。     

吸附法车用燃料油脱硫技术进展

吸附法脱除汽油和柴油中含硫化合物,具有投资操作费用低等优点,因而具有较大的发展空间和潜力.综述了国内外汽油和柴油吸附脱硫技术在吸附工艺和吸附材料方面的研究进展,重点介绍了IRVAD工艺、S-Zorb工艺、PSU -SARS工艺、LADS工艺和Exxon工艺,以及活性炭、分子筛、金属氧化物等吸附材料的研究状况.     

活性炭吸附回收油气的研究

以活性炭为吸附剂吸附分离油气与氮气的混合气,采用氮吸附法表征活性炭的孔结构,分析活性炭孔隙结构、油气的进口浓度和吸附床层尺寸对吸附性能的影响,探讨真空度和脱附时间对脱附性能的影响。结果表明,活性炭对油气的吸附能力取决于其孔径为1～2nm孔的发达程度;虽然增大进口油气浓度可提高穿透吸附量,但是要以缩短穿透时间和较高的床层温升为代价;较大的床层尺寸可在提高穿透吸附量的同时保证较长的穿透时间和较低的床层温升;降低真空度、延长脱附时间有利于油气的脱附,但是在满足较高脱附率的同时要兼顾到操作费用的降低。     

磷酸活化稻壳制备柴油脱硫吸附剂

 以稻壳为原料,利用磷酸活化法制备柴油脱硫吸附剂。将二苯并噻吩(DBT)溶解在正辛烷中配制成硫质量分数300?g/g模型油,考察了纯磷酸/绝干原料质量比（磷/料比）、活化温度、活化时间及脱除二氧化硅对磷酸活化稻壳吸附剂孔结构、表面酸性质的影响以及对其DBT吸附容量的影响。实验结果表明,磷酸活化稻壳吸附剂比表面积越大,表面中等强酸性基团越多,其DBT吸附容量越大。在本实验范围内,当磷/料比为3的条件下,先在170℃下预活化1h,再在450℃活化1h,制备出的磷酸活化稻壳吸附剂的DBT吸附容量最高,以S计,达到28.89mg/g,除吸附剂脱硅后,比表面积增加, DBT吸附容量进一步增加,达到30.43mg/g。     

改性活性炭对石脑油中有机氯的吸附性能研究

采用硝酸和双氧水对活性炭进行氧化改性,研究改性活性炭对石脑油中有机氯的吸附性能。采用Boehm滴定和FT-IR方法对改性活性炭表面官能团进行表征并用BET方法分析其物理结构,使用微库仑仪分析产物有机氯含量。结果表明,活性炭通过氧化改性可以在表面大量引入酸性官能团（羧基、内酯基、酚羟基）,酸性明显提高。通过脱氯实验发现,温度的提高可以显著增加改性活性炭的吸附性能,在350℃下,5%双氧水改性活性炭对有机氯的脱除率可高达96.6%。剧烈的氧化作用虽然能引入更多的酸性官能团,但对活性炭微孔结构破坏严重导致物理吸附容量降低,其综合的吸附效果未有显著提高。     

处理含苯酚污水的吸附剂筛选和吸附机理研究

针对中国石化金陵分公司含硫污水汽提氨精制装置因苯酚存在导致回收氨水质量较差的问题,开展了固定床吸附法回收苯酚的吸附剂筛选和机理研究。考察了3A分子筛、13X分子筛、γ-Al2O3和3种活性炭对苯酚的吸附性能。结果表明：对苯酚,γ-Al2O3和分子筛因具有极性而表现出较差的吸附性能,其中3A分子筛因孔径小于苯酚的分子动力学直径,吸附性能最差;活性炭因表面呈弱极性和较大的比表面积而具有最优的吸附性能。进一步研究发现,更多介孔结构和介孔-大孔多级孔道分布结构有利于提高苯酚的吸附能力。建立了Yoon-Nelson动力学模型,可较好地模拟苯酚在活性炭床层的吸附穿透过程,为将来绘制苯酚吸附穿透曲线提供了具体方案。     

Photocatalytic study of some synthesized MWCNTs/TiO2 nanocomposites used in the treatment of industrial hazard materials

Multi-walled carbon nanotubes/titanium dioxide nanocomposites were successfully synthesized by Sol-Gel method using new different ratios of tetrabutyl titanate and functionalized MWCNTs as the starting precursors. The synthesized Multi-walled carbon nanotubes/different titanium dioxide percentages (MWCNTs/3, 6 and 10%TiO₂) nanocomposites were characterized using XRD, SEM and N₂ Adsorption-Desorption techniques. The optical band gap was estimated for MWCNTs and MWCNTs with different TiO₂ percentages by Kubelka-Munk equation giving 3.72, 2.92, 2.83, 2.71 eV values respectively. The synthesized nanocomposites were used as photocatalyst for decontamination of two local textile Dianix Blue and Vat Green 1 Dyes which commonly used in dyeing manufacture in local market.     

钾盐助剂对活性炭甲烷吸附性能及孔结构的影响

以石油焦为原料、KOH为主活化剂,在低碱碳比(m(KOH):m(C)=2∶1)的条件下制备吸附剂,通过加入助活化剂KCl,K2CO3,CH3COOK,达到引入K+,K2O与基团-O-K+,-CO2K+的目的,考察助活化剂对活性炭吸附甲烷能力的影响,并对样品的孔结构进行分析,讨论了钾盐助剂影响活性炭对甲烷吸附性能的机理。结果表明:加入KCl能够扩张孔径,增加微孔与介孔的体积,对活性炭吸附甲烷有较好的促进作用;加入K2CO3减少孔的生成,不利于活性炭对甲烷的吸附;CH3COOK的加入,对活性炭甲烷吸能力附影响不明显,但能明显增加微孔孔容,提高微孔率。