Gemini表面活性剂的研究进展

Gemini表面活性剂是一类新型的表面活性剂，被称为第三代表面活性剂。Gemini表面活性剂含有两个亲水基和两个疏水基。结合国内外的最新研究，对Gemini表面活性剂的结构、合成、性能和应用作了较全面的评述。     

磺酸盐Gemini表面活性剂的合成及其协同作用

以十二胺和二溴乙烷为原料合成双长链二胺,再与丙烷磺内酯反应经中和后得到磺酸盐型Gemini表面活性剂(C12GS)。运用TLC对反应进程进行了监测,并对文献中的重结晶剂进行了改进。用1 H NMR对中间产物双链二胺和最终产物进行了结构表征。测定了Gemini磺酸盐表面活性剂水溶液的表面张力和临界胶束浓度,探讨了Gemini磺酸盐表面活性剂产物与同样疏水碳数的阳离子Gemini表面活性剂(C12GC)在蒸馏水和0.5%NaCl中的相互作用以及盐对表面张力的影响。实验表明:合成的Gemini表面活性剂临界胶束浓度cmc为0.045mmol/L;产物与C12GC有较好的协同作用,混合体系中两种物质浓度相差越大,阴阳离子Gemini表面活性剂协同作用就越强,两者含量逐渐接近,协同作用减弱;C12GS较易进入混合胶团中,盐的加入会促使阴阳离子Gemini表面活性剂混合溶液的表面张力下降,cmc略有上升,同时二者之间的协同作用下降。     

两性Gemini表面活性剂的合成研究进展

根据结构特征对目前已有的两性Gemini表面活性剂进行分类,按照不同种类系统的比较归纳了其合成方法,并对今后两性Gemini表面活性剂的合成发展进行了展望。     

阳离子Gemini表面活性剂的静态吸附规律研究

为了认识阳离子Cemin表面活性剂（NNMB）的吸附特性,从时间、液固比、质量浓度、温度以及pH值等方面系统地研究了NNMB在净砂上的静态吸附性能。实验衷明：NNMB的吸附量随着电解质浓度及离子强度增加而增大,在碱性溶液中的吸附主要是靠静电作用。这为进一步探求有效抑制NNMB吸附损失的方法和研究其在驱油中的应用打下了基础。     

无机盐对Gemini表面活性剂性质的影响及其协同效应研究

利用1,3-二溴丙烷和烷基碳数为C12～C18长链叔胺合成了3种Gemini阳离子表面活性剂,对其纯度和熔点进行了测定,采用电导率法测定了临界胶团浓度（Cmc）,研究了无机盐（NaCl、CaCl2、AlCl2）对3种Gemini阳离子表面活性剂的Cmc的影响,以及Gemini阳离子表面活性剂和十二烷基硫酸钠（SDS）的相互作用。试验结果表明,无机盐对Cmc影响较大,随着盐浓度增加,Cmc先降低后增加,而且三价Al^3＋比一价Na^＋的影响更大;合成的3种阳离子活性剂与SDS均有很好的协同作用,尤其是代号为C16-3-C16的相互作用更强,高活性的Gemini表面活性剂易于进入胶团中。     

阳离子型Gemini表面活性剂对固体表面润湿反转行为的研究

本文采用油/水/固三相接触角法研究了阳离子Gemini表面活性剂(GS12-2-12)分别改变亲油/亲水云母表面润湿性的能力,利用原子力显微镜考察了Gemini表面活性剂在亲油/亲水云母表面润湿反转前后的吸附形貌.实验结果表明,在GS12-2-12浓度为800mg/L时均能使亲油表面和亲水表面发生润湿性反转.原子力显微镜吸附形貌分析数据证明润湿反转的本质是Gemini表面活性剂在固体表面形成单层吸附的结果.对于亲水固液界面,Ca2+和Na+都能够使GS12-2-12改变固液界面润湿能力增强;而使亲油固液界面的润湿能力减弱.在Na+或Ca2+存在下,GS12-2-12溶液在亲油云母表面接触角均随pH值的增加而减小;而在亲水云母表面接触角随着pH值的增加而增加.图16表2参18     

Gemini表面活性剂的缓蚀性研究

通过失重法和电化学测试方法研究了在50℃时饱和H2S／CO2介质中季铵盐类12-s-12（s=2,3,4,5和6）型Gemini表面活性剂对Crl3钢的吸附缓蚀性能及其机理。结果表明：50℃时Gemini表面活性剂在饱和H2S／CO2介质中对Crl3钢具有较好的缓蚀效果,其中12—6-12型Gemini表面活性剂的缓蚀性能最佳,缓蚀率能达到90％以上。研究得出间隔基变化对表面活性剂缓蚀性能的影响规律．用电化学极化曲线法和交流阻抗谱图讨论了这种规律的作用机理。12-s-12型Gemini表面活性剂为阴极型缓蚀剂。     

季铵盐型Gemini表面活性剂的合成应用研究进展

季铵盐型Gemini表面活性剂具有正电荷性、吸附性强、易形成亲油性膜层、易生物降解等优点,在原油开采、纺织、医药、造纸、皮革、日用化工等领域具有广泛的用途。介绍了季铵盐型Gemini表面活性剂的分类,综述了季铵盐型Gemini表面活性剂的合成方法及应用领域,展望了新型季铵盐Gemini表面活性剂的未来发展方向。     

驱油用Gemini表面活性剂的合成与评价

本文以非离子型表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚和马来酸酐、反丁烯二酸为主要原料,合成了一种表/界面活性很高的阴-非离子型Gemini表面活性剂——羧化月桂醇聚氧乙烯醚马来酸双酯表面活性剂（CAPM）,并对其进行结构表征。对目标产物进行了表面、界面的性质以及真实砂岩微观模型驱替的研究。结果表明:在水中加入所合成的羧化月桂醇聚氧乙烯醚马来酸双酯表面活性剂CAPM后,水溶液的表面张力降低至27.08 mN/m,临界胶束浓度达0.163g/L,与原油间的油/水界面张力可降低至10^-3mN/m,并可以将砂岩中的原油有效驱替。图9表1参17     

油田用阴离子双子表面活性剂的合成与应用研究进展

阴离子双子表面活性剂由于比阳离子双子表面活性剂具有更优异的性能,近几年在三次采油中的应用越来越受到重视。主要介绍了硫酸酯盐型、磺酸盐型和羧酸盐型三类阴离子双子表面活性剂的合成及应用研究现状,并探讨了阴离子双子表面活性剂的合成及在三次采油中的应用发展前景。     

阴离子双子表面活性剂在油砂上吸附规律研究

利用静态吸附实验法研究了阴离子双子表面活性剂-双烷基乙氧基二硫酸酯钠盐在油砂上的吸附规律。实验结果表明双十二烷基乙氧基二硫酸酯钠盐(GA12-2-12)在油砂上的吸附等温线服从Langmuir等温方程,相同浓度下其吸附量低于常规单链表面活性剂-十二烷基硫酸钠(SDS)。GA12-2-12在油砂上的吸附量随着电解质浓度增大、介质pH值下降、油砂含油量降低而增大。烷基疏水链碳数及间隔基团碳数增加,双烷基乙氧/丁氧基二硫酸酯钠盐在油砂上的吸附量增大。     

阴离子/非离子表面活性剂复配体系的色谱分离研究

实验考察了质量比1∶1的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)/辛基苯酚聚氧乙烯醚OP 10盐水溶液流经质量比3∶7的大庆油砂/石英砂填充岩心时的色谱分离效应。表面活性剂总浓度3000mg/L,用5844mg/L的NaCl溶液配液并驱替,注入量2PV,岩心直径0.4cm、长L=1.5和4.5m,用色谱分离因子Fcs(SDBS与OP 10回收率之比,其值>1)定量表示二者色谱分离程度。流经石英砂填充岩心时基本无色谱分离,流经大庆油砂填充岩心时OP 10完全被吸附,SDBS的吸附很严重,色谱分离充分(L=4.5m)。因此,两表面活性剂的吸附差异越大,多孔介质对表面活性剂的吸附越严重,则色谱分离越严重。实验结果表明:注入段塞增大(1PV→2PV),则Fcs减小(20.78→1.67,20℃,1.5m);温度升高(20℃→45℃),则Fcs略减小(1.80→1.73);在SDBS/OP 10溶液中加碱(2000mg/LNaOH)使Fcs由1.67减至1.55,增加前置碱段塞(2000mg/LNaOH)使Fcs再减至1.45(20℃,1.5m);运移距离增加(L由1.5增至4.5m)使Fcs增大(1.67→1.80,20℃);残余油的存在使20℃时Fcs减小(1.67→1.47,1.5m),使45℃时Fcs增大(1.73→1.84,4.5m),这是吸附和油水相分配两因素共同作用的结果。图9表1参2。     

液相SO_3~(2-)催化氧化动力学的研究

本文主要对过渡金属Fe2 、Mn2 对SO32 - 液相催化氧化动力学进行了研究。通过研究发现并证实了Fe2 离子对SO32 - 液相催化反应是一级 ,Mn2 离子则是二级反应。当以Fe2 Mn2 为催化剂时 ,反应级数为 1.2级。酸度对反应的影响较大 ,随着酸度伸高反应显著。同时测定了以Fe2 、Mn2 为催化剂时的活化能分别为 :Ea(Fe) =10 .5kJ mol,Ea(Mn) =9.91kJ mol     

油田化学驱用部分水解聚丙烯酰胺环境基准值研究

为明确油田化学驱用聚合物是否会对矿区生态环境产生影响,依据国际构建环境基准所需最低毒性数据和实验选种准则,引入部分水解聚丙烯酰胺为环境本底引物,筛选出具有大港油田矿区特征的三门八科全覆盖的环境生物毒理受试物种,开展受试物种毒性实验,构建环境基准理论数值模型.结果表明,受试物种的环境生物急/慢性毒理值比为9.98,利用物...     

二元体系与油层渗透率的匹配关系——以克拉玛依油田七中区克拉玛依组下亚组砾岩油藏为例

克拉玛依油田七中区油层气测渗透率主要分布在28.8~300.0 mD,渗透率级差大,部分区域存在高渗窜流通道。在二元体系驱先导试验过程中,由于对二元体系与储集层物性的匹配关系认识不清,部分井组油层堵塞,油井产液能力大幅下降,亟需确定二元体系与油层渗透率的匹配关系。针对扩大试验区的油藏特征,利用不同渗透率的岩心开展二元体系注入性实验,根据阻力系数、残余阻力系数和黏度损失率,进行注入性综合评价。结果表明,储集层气测渗透率不大于30.0 mD时,低分子量10~50 mPa·s、中—高分子量10~20 mPa·s的二元体系注入性好;气测渗透率为30.0~100.0 mD时,适合注入低—中分子量10~50 mPa·s、高分子量10~35 mPa·s的二元体系;气测渗透率为100.0~300.0 mD时,低—高分子量10~50 mPa·s的二元体系注入性皆宜。