表面活性剂对CdSSe-H2O纳米流体稳定性影响

通过在水介质中添加纳米CdSSe粒子,制备了CdSSe-H2O纳米流体,采用Zeta电位、吸光度并结合沉降照片研究了三种表面活性剂对CdSSe-H2O纳米流体的稳定性影响。结果表明:在0.01wt%CdSSe-H2O纳米流体中,对于三种表面活性剂聚乙二醇2000(PEG2000),十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS),当其浓度分别为0.06%、0.03%和0.05%时体系的分散稳定性最好。针对阴离子表面活性剂在带负电的CdSSe颗粒上的吸附本文提出了表面活性剂离子竞争吸附理论,很好的解释了SDBS对CdSSe-H2O纳米流体的稳定性影响过程。     

含纳米颗粒的泡沫体系及其在水力压裂中的研究进展

阐述了纳米颗粒与表面活性剂之间通过协同作用减缓液膜排液、气泡并聚与破裂、泡沫粗化的衰变过程;简述了不同表面活性剂与纳米颗粒在稳定泡沫机理上的异同;综述了纳米颗粒浓度和亲疏水性对不同表面活性剂泡沫流体性能的影响;分析发现纳米颗粒的加入使泡沫压裂液体系性能得到改善。提出对纳米颗粒稳泡机理、表面活性、改性修饰、稳定性的研究是今后的重要探索方向,最后对纳米颗粒未来在泡沫压裂液中的应用进行了展望。     

阳离子表面活性剂对纳米SiO2流体稳定性的影响

通过研究纳米SiO2/水纳米流体的稳定性建立了差示透光率法,并利用差示透光率法和重力沉降法研究了阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TrAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)对纳米SiO2流体稳定性的影响.结果表明:阳离子表面活性剂吸附在纳米SiO2颗粒表面后促使纳米流体形成凝胶,且不同阳离子表面活性剂对2.5wt％ SiO2纳米流体稳定性的影响均存在三个临界浓度C1、C2和C3,这三个临界浓度的大小与阳离子表面活性剂疏水链长密切相关,碳链越长,相应临界浓度越低,并提出了阳离子表面活性剂在纳米SiO2表面吸附后纳米颗粒之间的疏水缔合作用理论.     

改性纳米Si O2颗粒对泡沫稳定性的影响研究

为了研究纳米颗粒对泡沫稳定性产生影响的原因,对不同改性程度的纳米Si O2颗粒悬浮液浓度、亲油化度、黏度、聚集体半径、表面张力与泡沫稳定性之间的关系展开了实验。通过向纳米Si O2颗粒悬浮液中加入不同浓度的己胺,使二氧化硅颗粒表面改性,并对改性后的悬浮液流变性及其产生的泡沫稳定性进行测量。实验结果表明,由于聚集体半径增大破坏泡沫,使改性剂浓度有极大值,对应泡沫稳定性最高。己胺浓度一定时,二氧化硅颗粒含量越多,泡沫稳定性越高。随改性剂浓度增加,悬浮液黏度有极大值,而悬浮液黏度与泡沫稳定性表现出良好的相关程度。     

天然气井用纳米高效泡沫排水采气技术研究

为了使泡沫排水采气技术更有效地提高气田采收率,考察了二氧化硅纳米流体对表面活性剂基二氧化碳泡沫流变行为的影响,结果表明：纳米颗粒粒径的增大对泡沫稳定性有不利影响,而质量分数的增大会提高泡沫的稳定性。在90℃以上,泡沫表现出较高的泡沫降解率。当纳米颗粒质量分数增大时,泡沫黏度随之增大,表现出非牛顿剪切稀化行为。滞后分析表明,纳米流体泡沫S1在不同剪切速率下具有最小的滞后损失,加载和卸载循环后的滞后损失为5%。加入二氧化硅纳米流体可以改善常规CO2泡沫的稳定性和流变性,进而提高采收率。     

疏水型SiO_2纳米颗粒的稳泡性研究

针对泡沫驱油技术中存在的泡沫稳定性问题,对纳米颗粒部分取代表面活性剂发泡和稳泡,以提高泡沫稳定性进行了研究。将不同型号的亲水性和疏水性SiO_2纳米颗粒分别与表面活性剂α-烯基磺酸钠(AOS)溶液复配,进行泡沫观察试验,考察了SiO_2纳米颗粒与AOS复配后对N_2泡沫稳定性的影响。结果表明:单独的亲水性纳米二氧化硅颗粒不能发泡稳泡,能在较低浓度的AOS溶液中起到一定的稳泡作用,但效果不理想;而疏水性纳米SiO_2颗粒虽不能单独发泡,但可以部分取代AOS表面活性剂,大大提高泡沫的稳定性。通过对不同浓度的纳米颗粒与AOS表面活性剂复配后的稳泡性能对比,得到泡沫驱油稳泡剂的最佳配比(质量分数)为0.04%AOS+0.10%SiO_2。研究结果对于泡沫驱油稳泡剂的优选具有一定的指导意义。     

纳米颗粒稳定泡沫在油气开采中的研究进展

近年来纳米技术使得传统油气开采方法悄然转型,针对泡沫流体稳定性差等问题,研究者们提出加入纳米颗粒对泡沫系统进行稳定。本文详细介绍了部分疏水型和亲水型两种类型纳米颗粒稳定泡沫机理的异同,阐述了纳米颗粒在气液界面的不可逆吸附是稳定泡沫的主要机理;综述了纳米颗粒稳定的泡沫在提高采收率和泡沫压裂液中的最新应用,分析表明纳米颗粒不仅大幅度增加了泡沫的稳定性,并且能提高泡沫驱和压裂液的液体效率;指出了纳米颗粒稳定泡沫的问题在于纳米颗粒与泡沫流体作用复杂、改性的纳米颗粒成本较高、对低孔低渗地层的潜在伤害、缺乏工业化应用等;提出了用亲水纳米颗粒与表面活性剂协同稳泡降低成本、针对不同泡沫性能来优化纳米颗粒与表面活性剂的浓度、将纳米颗粒稳定泡沫应用到非常规油气藏等研究方向,最后展望了纳米技术在石油领域的发展潜力。     

三角形微通道内纳米流体流动与换热特性

以去离子水为基液,通过两步法制备出粒子体积分数为0.1%的Si O2、Al2O3、Ti O2纳米流体,并分别在流体内添加一定量的表面活性剂以提高其稳定性。利用紫外分光光度计和热物性分析仪,对3种纳米流体稳定性和热导率进行测试。此外,为研究纳米流体在三角形微通道内的流动与换热特性,利用红外热像仪观察通道底面温度分布。结果表明,表面活性剂会对纳米流体吸光度产生影响,且粒子会随着时间的增加逐渐团聚。纳米颗粒的添加可有效提高工质的热导率并强化对流换热,微通道底面温度明显降低,且均温性得到改善。3种纳米流体中,Ti O2纳米流体呈现出更加良好的导热和换热性能。     

脉冲激光轰击法连续制备纳米铜研究

采用脉冲激光轰击法连续制备了纳米铜及表面活性剂原位修饰的油溶性纳米铜,用UV-Vis研究了不同表面活性剂不同浓度对纳米铜／乙醇溶胶的紫外-可见光谱的影响,从而确定各表面活性剂的最佳浓度,用TEM研究了不同表面活性剂对纳米铜溶胶分散稳定性的影响,确定了最佳表面活性剂为平平加O,傅立叶红外光谱发现纳米铜／乙醇溶胶中乙醇分子基团振动波长受纳米铜颗粒的影响而出现红移现象,分散性实验表明：平平加O表面修饰纳米铜具有良好的油溶性。     

化学共沉淀法制备纳米四氧化三铁粉体

采用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4粉体,并用聚乙二醇表面活性剂进行表面改性,在铁离子浓度比Fe2＋：Fe3＋=1：2时,对制备工艺影响因素进行了讨论。通过实验得到的最佳工艺条件为：控制温度介于40～60℃,最佳的pH取值为9,聚乙二醇的适宜用量取5～10 mL。采用TEM观测制备的纳米Fe3O4颗粒的形貌及其大小,得到的纳米Fe3O4颗粒粒径为20～50 nm之间。     

CuO-水纳米流体多孔球层池沸腾传热特性

对CuO-水纳米流体在6mm多孔球层内进行池沸腾实验研究。实验使用了40nm的CuO纳米颗粒,加以不同浓度的十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为表面活性剂,配成多种不同配比关系的纳米流体。实验结果表明,当表面活性剂浓度与纳米颗粒浓度在0.01%~0.03%（质量分数,下同）之间变化时,两者浓度相近的纳米流体稳定性较好,沸腾传热效果高。其中表面活性剂浓度略高于CuO浓度时,传热效果较好,在SDBS浓度为0.03%、CuO浓度为0.02%时达到最大,为41670W/(m²·K);而纳米颗粒浓度增大时,根据其对纳米流体的稳定性和沉降效应的影响,在不同程度上可增强或削弱沸腾传热。同时对纳米流体的池沸腾进行可视化研究,利用气泡脱离特性对实验结果作了诠释。所得结果可为纳米流体在多孔球层的池沸腾传热特性研究提供有益的研究数据。     

致密气藏用纳米泡沫压裂液研究

选择使用不同的纳米颗粒和表面活性剂的组合配制泡沫压裂液,用于致密气油藏压裂。添加纳米氧化铁颗粒可以提高泡沫压裂液的热稳定性。在表面活性剂(SDBS和CAPB)的混合物中添加质量分数为0.5%的纳米氧化铁作为泡沫稳定剂,改善了泡沫的流变性,可使其在80℃下的热稳定性提高52%。优化后泡沫体系的表观黏度受泡沫稳定性的影响,泡沫流体的弹性在黏性上占主导地位,有助于提高支撑剂悬浮能力,能有效地通过泡沫液输送支撑剂,较好地满足了现场允许的支撑剂沉降速率要求,并用于致密气油藏的压裂过程中。     

氨水-纳米炭黑纳米流体的稳定性

随着纳米材料科学的迅速发展,越来越多的研究表明纳米颗粒不仅能强化传热,同时也能强化吸收。本文提出了在氨水溶液中添加碳纳米颗粒和表面活性剂辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)的配制纳米流体的方法,并对其稳定性进行了一定的实验研究。根据吸附理论讨论了活性剂对纳米炭黑颗粒在氨水溶液中的分散机理,在此基础上,探讨了一定纳米颗粒浓度所对应的最小的活性剂浓度,以及表面活性剂浓度对纳米颗粒悬浮液稳定性的影响。以便为氨水纳米流体的强化吸收研究作基础。     

喷雾干燥法制备ZrO_2(3Y)微球

以ZrOCl2.8H2O,Y2O3为原料,NH3.H2O为沉淀剂,聚乙二醇为表面活性剂,采用共沉淀-喷雾干燥法制备出ZrO2(3Y)微球,并应用XRD和SEM等分析方法对所得粉体进行了表征,研究了雾化方式对粒径的影响。结果表明:粉体球化较明显,颗粒为球形,平均粒径在15μm左右,球体为纳米颗粒团聚而成,纳米颗粒粒径在20nm左右。     

在微波辐射作用下制备纳米CeO2及其表面改性研究

本文以Ce(SO4)2·4H2O和NaOH为反应原料,用表面活性剂聚乙二醇(PEG)分散和保护产品,在微波辐射作用下制备了纳米CeO2.采用红外光谱仪、X射线衍射仪和差热热重联用分析仪对所制得的产品进行表征,产品颗粒粒径为24.9 nm.为了扩大所制备的纳米CeO2的应用范围,用表面活性剂月桂酸钠对其进行表面改性研究,结果表明该工艺具有高效、环保、产品分散性好、粒径小和易于推广等优点.     

纳米二氧化硅包覆有机硅弹性体微球的制备

以亲水性纳米Si O2和少量阳离子表面活性剂为乳化剂制得硅油Pickering乳液,再通过硅氢加成反应制备了表面包覆纳米Si O2的有机硅弹性体微球。研究了实验条件对产物的影响,结果表明,当Si O2质量分数高于0.5%时即可得到稳定的Pickering乳液,当Si O2质量分数为3%、十六烷基三甲基溴化铵浓度为2×10-4mol/L时得到的乳液最稳定。反应前后液滴粒径与微球粒径均无明显变化,纳米Si O2颗粒均匀包覆在有机硅微球表面。单因素实验结果表明,当催化剂用量为20×10-6、反应温度为80℃、反应时间为80 min时,乙烯基硅油的转化率较高。     

硬脂酸修饰MoS_2纳米颗粒的制备及其强化传热性能

以硬脂酸为表面修饰剂,采用表面修饰法制备了硬脂酸修饰MoS_2(SA-MoS_2)纳米颗粒,并合成了导热油基MoS_2纳米流体,对产物进行了表征和测定了纳米流体的高温导热系数。结果表明,硬脂酸通过化学反应修饰在MoS_2纳米颗粒表面,SA-MoS_2纳米颗粒具有很好的亲油性,在导热油中具有良好的分散稳定性;SA-MoS_2纳米颗粒属于无定型非晶态,为不完全规则的球形纳米颗粒,尺寸约为30~90 nm;在40~120℃,纳米流体的导热系数随着温度的增大而略有减小,而温度大于120℃,导热系数与温度的变化呈正比;SA-MoS_2纳米颗粒对导热油的导热系数具有显著的强化作用,导热系数提高率与纳米颗粒的质量浓度呈正比,仅添加0.60 wt%的SA-MoS_2纳米颗粒时,纳米流体的导热系数比基础油提高了34.3%~51.2%。这种强化传热特点在高温传热工质和热能工程中具有重要的应用价值。     

纳米颗粒CO2泡沫体系稳定性机理研究

近年来纳米颗粒/表面活性剂复合体系提高CO2泡沫驱性效果明显,其稳定泡沫的机理越来越受到关注。通过研究不同纳米颗粒体系泡沫的ZETA电位、接触角,深入的研究泡沫稳定的机理,为泡沫稳定剂的选取提供了一个新的筛选斱式。研究结果表明:泡沫体系的ZETA电位与接触角共同决定了泡沫的稳定性,发泡体系溶液的ZETA电位越高、与岩心的接触角越接近90°,纳米颗粒对泡沫液膜吸附强度越高,泡沫越稳定。     

三种表面活性剂对Fe3O4纳米颗粒的形貌影响

选用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基磺酸钠(SDS)3种表面活性剂,研究了这3类不同表面活性剂和不同添加量对Fe3O4纳米颗粒的形貌调控作用,利用透射电镜(TEM)对样品进行表征分析,并给出了机理解释。结果表明:1)3种不同的表面活性剂的加入都获得球形或近球形的纳米颗粒。根据TEM及沉积时间的综合分析,3种活性剂的平均粒径比较:SDS相似文献   

SiO2纳米颗粒对水相泡沫稳定性的影响

采用SiO_2纳米颗粒分别与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、非离子表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯（3）醚（AEO-3）复配制备水相泡沫,研究了发泡体积、半衰期和微观结构的变化规律,以揭示SiO_2纳米颗粒对水相泡沫稳定性的影响机理。结果表明,在表面活性剂质量分数一定的条件下,随着纳米颗粒质量分数的增加,泡沫稳定性逐渐增强,当纳米颗粒质量分数为0.3%时,发泡体积达最大值,含气率分别为78.9%,78.4%和78.8%。与单组分质量分数分别为0.3%,0.3%和15%的SDS、CTAB、AEO-3体系相比,发泡体积未受影响,半衰期分别为9.0,8.2和360?min,提高了20%,28.1%和71.4%,泡沫的稳定性得到了不同程度的改善。