流体在固体表面超铺展特性的研究进展

对流体在固体表面超铺展特性的研究进展进行了综述,总结了具有超铺展特性的动态湿润体系、超铺展特性的影响因素、内在机理以及实验关联式建立和数值模拟方法。部分丙硅氧烷类和烷基乙氧基化物类以及少数离子型表面活性剂溶液具有超铺展特性,浓度和固体表面能是超铺展的重要影响因素。气液界面的浓度Marangoni效应被认为是超铺展过程的控制因素,表面活性剂在气液、固液和三相接触线前缘固气界面的输运和吸附对浓度Marangoni效应有重要影响。分析认为,实验方面未来应拓展实验体系,建立超铺展产生的判据;深入研究宏观影响因素以及微观输运和吸附机理,同时考虑外加物理场影响,为超铺展的实际应用奠定基础。理论方面需综合考虑表面活性剂向界面的输运、吸附对界面性质的作用规律以及浓度Marangoni效应的影响,借鉴相对成熟的牛顿流体动态湿润理论,建立描述超铺展特性的全过程理论模型。数值模拟方面应以分子动力学模拟为基础建立表面活性剂输运和界面吸附的微观物理模型,将其引入流体动力学模型,实现对超铺展过程精确定量化的描述。本文还给出了可能的超铺展体系铺展全过程的物理图景。     

三硅氧烷超润湿剂及其在植物叶表面超润湿铺展机理研究进展

超润湿剂能够显著增大药液在植物标靶表面润湿沉积覆盖率,提高农药的利用率,提升农作物产量。具有独特结构的三硅氧烷聚醚型表面活性剂呈现出良好的超润湿铺展性。本文综述了植物叶表面的微观结构和润湿性、超润湿剂的结构与超润湿性关系,及从超润湿剂的浓度、溶液中聚集体形态、润湿基底、Marangoni效应、自亲效应等对超润湿性的影响不同角度地揭示了超润湿铺展机理,并对超润湿机理的深入研究提出了展望,为今后超润湿剂的设计合成和超润湿铺展机理的深入认识和研究提供了理论依据和指导。     

温度对氟碳表面活性剂铺展系数的影响

以航空煤油和95#车用汽油为原料,在溶液浓度保持不变的条件下,研究了温度变化对两种氟碳表面活性剂FC-8和FC-4对油面上铺展系数造成的影响。结果表明,两种氟碳表面活性剂的表面张力、油品的表面张力以及油水界面张力随着温度的升高而降低,铺展系数随着温度的升高先增长后逐渐放缓,最后趋于定值。     

液体在固体表面上的铺展动力学

Based on assuming that there is the precursor film in the front of the apparent contact line （ACL）, a model was proposed to understand the dynamic wetting process and associated dynamic contact angle. The present model indicated that a new dimensionless characteristic parameter, 2, attects the dynamic wetting process and associated dynamic contact angle as well. However, the previous model suggested that the dynamic contact angle is dependent＇on the capillary number and static contact angle only. An experimental investigation was conducted to measure the dynamic wetting behavior of silicon oil moving over glass, aluminum and stainless steel surfaces. It concluded that when the value of 2 was selected as 0.07, 0.16 and 0.35 for glass, aluminum and stainless steel, respectively, the experimental results were in good accordance with the prediction of the model. Furthermore, the comparison of the model with Strom＇s experimental data showed that 2 is independent on the species of liquids. Apparently, 2 should be interpreted as the effect of the solid surface properties on the dynamic wetting process.Meanwhile, it is found in the present experiment that the Hoffman-Voinov-Tanner law, which is valid at very low capillary number （Ca 〈〈 1 or 80〈 10°） recommend by Cazabat, still holds for higher contact angles, even up to 70°-80°. This is explained by （he present model very well.     

C12EO9对煤油在低阶煤表面铺展性的影响

为了促进捕收剂在低阶煤中有机质表面的铺展,提高其浮选效率,根据非离子表面活性剂在有机质和无机质表面吸附特性的不同,进行了十二烷基醇聚氧乙烯醚(C 12 EO 9)在煤及矸石表面吸附量、润湿热测定及捕收剂煤油在吸附C 12 EO 9前后的样品表面的铺展性研究。结果表明:随着初始浓度的增加,C 12 EO 9在煤及矸石表面的吸附量差异和润湿性差异增大;吸附C 12 EO 9后,煤油在煤表面的吸附量减少55.11%,润湿热增加58.53%,而煤油在矸石表面的吸附量基本不变,润湿热增加15.56%。表面活性剂吸附增大了煤油与煤之间的作用程度,使其更容易在煤表面铺展。浮选结果证实表面活性剂预处理促进了煤油在低阶煤表面的铺展性,提高了煤油的使用效率。     

新型三硅氧烷表面活性剂在低能固体表面的铺展性能研究

以测试表面活性剂溶液在固体表面铺展能力的方法,研究了温度、湿度和外加电解质浓度对新型双尾三硅氧烷表面活性剂1 L溶液在石蜡等低能固体表面的铺展性能的影响,结果表明:测试铺展性能也能大致求出表面活性剂1L的临界润湿浓度(CWC);1L溶液的铺展能力是随着温度和湿度的升高而增强的;较低的外加电解质浓度有助于提高1L溶液的铺展性能。实验说明,表面活性剂1L作为润湿剂或铺展剂使用时可以选择在较高的温度和(或)湿度下使用,以及(或者)通过添加适量的电解质的方法来提升其铺展能力,而且使用的浓度应该要在其CWC以上。     

含氟表面活性剂的研究进展

介绍了含氟表面活性剂的分类结构、特性、合成方法及应用领域。重点介绍其在传统工业（化工、纺织、造纸及橡胶工业）和在含氟材料合成中的应用现状。针对目前存在的问题,提出了对人类健康和生存环境造成影响的PFOS（Pedluorooctane Sulfonate）和PFOA（Perfluorooctanoic Acid）的研究方向,并概述了含氟表面活性剂近年来的研究进展。     

含氟季铵盐的动态界面张力性能和润湿铺展性能

含氟季铵盐表面活性剂是一类具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水、憎油等特殊性能的表面活性剂。该文通过测定不同时间、不同种类的油相、不同质量分数的表面活性剂以及不同无机盐添加比例对油水界面张力的影响以及不同浓度的含氟季铵盐表面活性剂水溶液在石蜡、金属铁等不同固体表面上的接触角,对其动态界面张力以及润湿铺展性能进行了研究。结果表明:界面张力值通常在10 min后基本达到平衡,且用渤61#油做油相时,界面张力值较低,效果比较好;随着表面活性剂质量分数的增加,界面张力先减小,达到一个最低值后渐渐趋于平缓;无机盐的加入使得界面张力先降后升,在Na Cl质量浓度为50~80 g/L内均降至低界面张力,最低值达到0.053 1 m N/m;同时,在典型的具有强疏水性的低能表面石蜡上的铺展性能优良。该研究为其在水溶性场合的应用提供了实验数据。     

含氟季铵盐的动态界面张力性能和润湿铺展性能的研究

含氟季铵盐表面活性剂是一类具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水、憎油等特殊性能的表面活性剂。该文通过测定不同时间、不同种类的油相、不同质量分数的表面活性剂以及不同无机盐添加比例对油水界面张力的影响以及不同浓度的含氟季铵盐表面活性剂水溶液在石蜡、金属铁等不同固体表面上的接触角,对其动态界面张力以及润湿铺展性能进行了研究。结果表明：界面张力值通常在10min后基本达到平衡,且用渤61#油做油相时,界面张力值较低,效果比较好;随着表面活性剂质量分数的增加,界面张力先减小,达到一个最低值后渐渐趋于平缓;无机盐的加入使得界面张力先降后升,在NaCl质量浓度为50~80g/L内均降至低界面张力,最低值达到0.0531mN/m;同时,在典型的具有强疏水性的低能表面石蜡上的铺展性能优良。该研究为其在水溶性场合的应用提供了实验数据。     

非离子表面活性剂的研究进展

综述了非离子表面活性剂的最新研究进展。并按照化学结构将非离子表面活性剂分为聚氨酯类、聚乙二醇类、氟碳类非离子表面活性剂以及其它类非离子表面活性剂;以此对各类表面活性剂的合成进行了介绍并讨论了其结构与性能的关联。     

超疏水表面研究进展

超疏水表面由于其独特的润湿性,在自清洁等领域具有非常重要的作用。本文阐述了超疏水表面的研究背景、制备超疏水表面的基本方法和含氟及无氟超疏水表面的最新研究进展,总结了当前超疏水表面仍需解决的问题并提出了建议,最后对未来绿色环保的超疏水表面进行了展望。     

双子表面活性剂的合成研究进展

双子表面活性剂作为新一代表面活性剂,具有传统单链表面活性剂所不具备的优越性能,在化妆品、三次采油、聚合反应、催化剂制备等领域具有巨大的应用价值。文章对双子表面活性剂的合成研究进行了综述。     

松香改性表面活性剂的研究进展

探讨了近年来以松香及其衍生物为原料合成各类表面活性剂的研究，并介绍了松香类表面活性剂的特点及其发展趋势。     

Gemini表面活性剂的特性及耐盐活性研究

研究了疏水链长度不同和联接基长度不同的7种系列阴离子Gemini表面活性剂的表/界面活性。它们的表面张力和临界胶束浓度表明它们有很好的表面活性。它们有非常好的抗一价、二价盐的能力,在20%以上的NaCl盐水中仍能溶解。用高矿化度的中原油田盐水配制的活性剂溶液与原油间的界面张力能达到超低,表明它们可应用于特高矿化度油藏提高采收率。     

可分解表面活性剂的研究进展

对可分解型表面活性剂的合成和应用研究进展进行了综述。     

表面活性剂对水基纳米流体特性影响的研究进展

表面活性剂作为一种分散剂,广泛应用于新型换热工质——纳米流体中.研究纳米流体的各种特性对于其在实际的能量传递系统中的应用有重要意义.重点总结和比较了水基纳米流体中表面活性剂对体系的稳定性、热导率和黏度影响的实验研究,阐述了纳米流体中表面活性剂的作用机理,对目前的研究中存在的问题进行了分析.最后,提出了有助于完善表面活性剂对水基纳米流体特性影响的4点建议:混合表面活性剂的组合及其配比对纳米流体的稳定性、热导率和黏度的影响;使用分子动力模拟等方法来研究表面活性剂对纳米流体特性的影响;表面活性剂影响下的纳米流体的稳定性和热导率及黏度之间的关系;纳米流体中众多不确定因素的量化分析.     

超疏水表面上的流体流动

本文以超疏水圆管内的流体流动为例，推导出一系列有滑移速度时的流体流动表达式，分析具有一定滑移速度时的流动特征，在液体与超疏水表面接触符合Cassie模型的前提下，对滑移速度和超疏水表面特征之间的关系进行了简单推导。     

碳氟-碳氢表面活性剂复配性能研究

测定了新型非离子氟碳表面活性剂Intechem-01与α-烯烃磺酸盐(AOS-201)复配溶液性能,结果显示出两者之间很好的协同效应。复配后溶液表面张力维持较低水平,cmc低达1.6×10-3(wt%),油水界面张力<1.8mN.m-1,从而可以在油面上更好铺展;同时表现出特有的泡沫性能。     

表面活性剂与蛋白质相互作用的研究进展

综述了表面活性剂与蛋白质的相互作用以及该领域最新的研究方法和研究成果。从荧光技术在研究表面活性剂－蛋白质相互作用中的应用为出发点，介绍了表面活性剂与蛋白质相互作用所形成的复合物的结构及相互作用过程中蛋白质结构的变化；在阐述表面活性剂－蛋白质相同电荷混合体系及相反电荷混合体系的不同相行为特征的同时，介绍了NMR弛豫技术和冷冻蚀刻电镜在研究表面活性剂与蛋白质相互作用中的应用；表面活性剂－蛋白质混合溶液的界面吸附行为的研究以非离子表面活性剂与蛋白质的相互作用为主线，介绍了表面活性剂－蛋白质混合溶液界面吸附的2种机理，以及LB膜技术和流变学研究方法在研究表面活性剂－蛋白质相互作用中的应用。     

固体超强酸催化合成谷氨酸月桂醇酯表面活性剂

以谷氨酸和月桂醇为原料,用固体超强酸ZrO2-SO∧2-4为催化剂合成谷氨酸月桂醇酯表面活性剂,探讨了反应温度、反应时间、物料配比和催化剂用量对合成反应的影响,结果表明该类催化剂催化效果良好,月桂醇转化率高,可达96%以上。