Gemini表面活性剂对褐煤润湿改性研究

为研究Gemini季铵盐表面活性剂在褐煤表面吸附对煤表面润湿性的影响,考察了Gemini表面活性剂在褐煤表面的吸附特性及吸附表面活性剂对褐煤表面润湿性的改性效果,结果表明,在一定范围内,增大Gemini季铵盐表面活性剂溶液初始浓度,表面活性剂在褐煤表面的吸附量会增大,溶液p H值在6~7和提高溶液温度,有利于表面活性剂与煤吸附过程的进行。     

基于水化膜弱化促进煤泥脱水机理及试验研究

煤泥颗粒表面水化是煤泥脱水困难的重要因素之一,通过弱化煤泥颗粒表面水化膜促进煤泥高效脱水是一种新的技术方法。为掌握基于弱化水化膜促进煤泥脱水机理,采用密度泛函理论方法模拟了不同长链烷基季铵阳离子(表面活性剂)在煤泥水主要矿物颗粒表面的吸附,通过对吸附构型、Mulliken键布局及电荷的分析,研究了水及药剂在高岭石(001)面、α-石英(001)面和蒙脱石(001)面的吸附机理;通过开展煤泥脱水试验和接触角测试,探讨长链烷基季铵盐药剂对煤泥水分和表面润湿性的影响规律。结果表明,水分子在不同种类矿物(001)面的吸附稳定性顺序为石英>高岭石>蒙脱石,石英对煤泥脱水影响大于高岭石和蒙脱石;长链烷基季铵盐药剂在矿物表面的吸附稳定性明显高于水分子,说明药剂与水分子的竞争吸附作用顺序是蒙脱石>石英>高岭石;长链烷基季铵盐与几种矿物(001)表面吸附均是以静电引力为主,弱氢键为辅。随着长链烷基季铵盐药剂用量的增加,煤泥滤饼水分先减少后增加,当药剂用量为500 g/t效果最好,水分降低2.25%以上;随着药剂用量和链长的增加煤泥表面疏水性显著增加。控制药剂用量是实现高效煤泥脱水的技术关键,添加适量的表面活性剂有利于弱化矿物表面的水化膜,过量长链烷基季铵盐阻碍煤泥脱水。     

1831在蒙脱石上的吸附及其稳定性研究

以潍坊蒙脱石为原料,研究了十八烷基三甲氯化铵(1831)在蒙脱石上的吸附反应,建立了等温吸附模型,探讨了吸附量随时间和介质pH值的变化及机理,通过脱附反应研究了有机蒙脱石的稳定性。结果表明,Lang-muir吸附等温式和Redlich-Peterson等温吸附式能较好地拟合吸附曲线,利用表面活性剂在固液界面上的吸附公式也得到了较好地拟合。pH值较高有利于季铵盐在蒙脱石上的吸附,80℃的条件下得到的有机蒙脱石稳定性好于30℃。     

SO_2在活性炭上的吸附平衡、动力学及热力学研究

为深入研究SO2在活性炭上的吸附过程,基于固定床反应器研究了某商业活性炭对烟气中SO2的吸附性能,考察了SO2体积分数、吸附温度对活性炭吸附SO2的影响,分析了SO2在活性炭表面的吸附平衡、吸附动力学和热力学特性。结果表明,随着SO2体积分数的增加,SO2初始吸附速率和平衡吸附量增加;随着吸附温度的增加,SO2初始吸附速率和平衡吸附量降低。活性炭对SO2的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型;SO2在活性炭上的动态吸附过程符合Bangham吸附动力学模型。吸附热力学研究表明,吸附过程中焓变为-19.21 kJ/mol,吸附自由能变为-10.17~-9.29 kJ/mol,吸附熵变为-27.69~-27.17 J/(mol·K),该吸附过程是一个自发、放热、熵降低过程,升温不利于SO2在活性炭上的吸附。     

有机蒙脱石处理苯胺废水实验研究

以季铵盐阳离子表面活性剂作为改性剂,制备有机膨润土,用X-射线粉末衍射(XRD)分析有机改性蒙脱石结构特征。实验研究了有机膨润土对水溶液中苯胺的吸附作用,比较了原土与有机改性膨润土对苯胺的吸附效果,探讨了吸附时间、介质pH值等因素对吸附的影响,以及有机膨润土对苯胺的吸附机理。实验表明:有机土对水溶液中苯胺的吸附作用明显优于原土,具有良好的吸附效果,实验条件下对苯胺的去除率可达80%以上。     

低阶煤中含氧官能团含量对浮选吸附概率的影响规律

为了提高低阶煤的疏水性和可浮性,实现低阶煤的高效浮选提质,本研究用3种不同类别的表面活性剂(CTAB、SDS和Span-80)对平朔长焰煤和胜利褐煤煤样进行改性处理,采用离子交换法测定改性前后煤样中含氧官能团的含量,测定了各煤样在气泡上的吸附概率,并对表面活性剂改性低阶煤的规律和机理进行了分析,认为含氧官能团含量是影响煤的疏水性和可浮性的重要因素,通过表面活性剂改性可以对低阶煤表面的含氧官能团产生有效的掩蔽作用,提高低阶煤的疏水性,促进其在气泡上的吸附;氢键对表面活性剂在低阶煤表面的吸附起最主要的作用,表面活性剂极性端官能团的种类及其与煤中含氧官能团之间的氢键作用强弱对表面活性剂的改性效果起决定性作用。     

新型双子化季铵盐表面活性剂对铝合金复配缓蚀行为及机理研究

以氯乙酰氯、1,3-丙二胺,十二烷基二甲基叔胺为原料,通过二步法合成了一种新型双子化季铵盐表面活性剂,即二[2-酰胺基-3-(十二烷基二甲基季铵基)丙基]-丙胺二氯化表面活性剂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对合成产物进行结构表征;分别将其与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和稀土元素七水氯化铈进行复配,研究复配体系对铝合金在酸性溶液中的缓蚀性能和机理。结果表明,两复配体系均能产生良好的协同作用:IE(C合成产物∶CSDBS=10∶9)=96.8%,IE(C合成产物∶C氯化铈=10∶9)=95.5%;合成产物与SDBS复配的缓蚀机理为利用静电吸附作用在铝合金表面形成致密吸附膜;合成产物与氯化铈复配的缓蚀机理为氯化铈可先在溶液中形成配合物,该配合物进一步吸附于金属表面从而起到协同缓蚀作用。     

黄铜矿生物浸出中细菌吸附规律研究

通过研究不同矿石浓度、粒度、初始pH值下细菌浸出黄铜矿的吸附规律以及表面活性剂对细菌浸出的影响,结果发现：在浸出初始阶段,细菌吸附量随时间逐渐增加,到达稳定吸附期时,吸附在矿物表面的细菌可占到90%以上;随着浸出时间的延长,经过稳定吸附时期后细菌吸附量会有所下降。表面活性剂吐温-20的存在可促进黄铜矿的氧化溶解,提高矿物的浸出速度,但不能提高铜浸出率,高于其临界值时,吐温-20反而不利于细菌生长,抑制浸出过程。     

不同胺/铵阳离子在高岭石(001)面吸附的密度泛函计算

为探索阳离子胺盐和季铵盐在高岭石表面的吸附机理,构建了CH6N+(伯胺阳离子)、C_2H_8N~+(仲胺阳离子)、C3H10N+(叔胺阳离子)及C4H12N+(季铵阳离子)4种不同胺/铵阳离子构型,并采用密度泛函理论对4种阳离子在高岭石(001)面的吸附进行模拟计算。模拟结果表明,4种阳离子CH6N+,C_2H_8N~+,C3H10N+及C4H12N+在高岭石(001)面都能发生稳定吸附,其较为稳定构型的吸附能分别-125.385,-126.154,-128.654和-109.711 k J/mol;但3种胺阳离子与季铵阳离子的吸附机理不同:胺阳离子在高岭石(001)面的吸附是静电引力和氢键的共同作用,季铵阳离子则只通过静电引力作用与高岭石(001)面发生吸附。静电引力作用是导致不同胺/铵阳离子在高岭石(001)发生吸附的主导作用。     

煤粉悬浮剂的作用机理及性能

针对煤层气开采及增产改造过程中产生的煤粉沉积和堵塞问题,结合非离子表面活性剂与煤层的润湿及吸附机理,特研制煤粉悬浮剂FYXF-3.该煤粉悬浮剂可使煤粉迅速分散均匀,具有稳定的煤粉悬浮性能,并可有效改善煤层润湿及吸附性能.本研究开展的模拟裂缝及井筒中煤粉的流动实验表明该煤粉悬浮剂可有效携带出裂缝及井筒中的煤粉,改善煤粉的沉积和堵塞问题;添加煤粉悬浮剂的活性水压裂液体系伤害实验表明,该体系伤害率为9.45%,低于常规活性水压裂液伤害率(10～30%),并且排出液能携带出大量煤粉,伤害率更低.     

表面活性剂对神东低阶煤润湿改性机理研究

为了探究表面活性剂对神东低阶煤的润湿改性机理,选取三种不同类型的表面活性剂,采用润湿改性试验、接触角试验、Zeta电位试验、FTIR分析和分子动力学模拟的方法,对表面活性剂的润湿改性机理进行了研究.试验结果表明:非离子型表面活性剂(曲拉通X-100)对于煤的润湿改性能力最强,其次是阴离子型表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)...     

有机蒙脱土的制备及对阳离子染料吸附性能研究

以钙基膨润土为原料,经提纯钠化后用季铵盐做插层剂对蒙脱土进行离子交换处理,制得有机蒙脱土,采用XRD和FT-IR等手段对改性样品进行了表征,探讨了改性蒙脱土对阳离子染料的吸附性能。结果表明,在温度为30℃,吸附时间为40min,有机蒙脱土加入量为8 g/L的条件下,对50mL质量浓度为50mg/L的阳离子紫溶液中阳离子紫的吸附率可达94%左右。     

新型螯合吸附剂的制备及其对Cd~(2+)吸附性能研究

利用自制季铵型淀粉改性重质碳酸钙,制备吸附重金属Cd~(2+)的新型螯合吸附剂。通过静态和动态实验探究新型螯合吸附剂吸附性能,用原子吸收分光光度计测定溶液中Cd~(2+)的浓度。结果表明,新型螯合吸附剂对Cd~(2+)的最优静态吸附条件为:新型螯合吸附剂用量为12 g/L、时间为3 h、pH值为6.5、常温,在最优条件下吸附率为99.88%。动态吸附结果表明:通过固定床实现对重金属Cd~(2+)的吸附,可以应用到实际吸附工艺中。红外光谱分析表明:新型螯合吸附剂中重质碳酸钙表面被自制季铵型淀粉包覆。     

不同类型表面活性剂在石英表面和油/水界面吸附行为的分子动力学模拟

低渗透油藏开采中表面活性剂在岩石和油/水界面的吸附对岩石表面和油/水界面性质的影响,是低渗透油藏渗吸增强驱油技术的关键问题.本文运用分子动力学模拟方法研究了十八烷基二甲基羟丙基磺基甜菜碱(OHSB)、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)、阳离子双子表面活性剂(12-4-12)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和鼠李糖脂(...     

表面活性剂影响煤体瓦斯吸附解吸性能的实验研究

在新鲜煤壁瓦斯涌出强度大的问题上,根据表面活性剂的润湿性、分散性、稳定性以及考察目的,选择十二烷基苯磺酸钠与洗涤灵按2∶1的比例配制了实验试剂,提出了利用表面活性剂降低瓦斯涌出强度的技术方案,并在实验室做了颗粒煤对瓦斯的吸附与解吸实验。实验结果表明:颗粒煤经过喷洒十二烷基苯磺酸钠和洗涤灵配制的表面活性剂溶液后,表面活性剂溶液能够很好地渗透煤体,使煤样润湿程度增加,堵塞了瓦斯的运移通道;活性剂溶液渗透到煤体孔隙内部,对煤体起到了降温的作用,低温有利于瓦斯吸附,抑制吸附瓦斯转化为游离瓦斯,瓦斯涌出强度会降低10%~40%左右,从这两方面达到降低瓦斯涌出强度、避免瓦斯超限的目的。     

Adsorption and contact angle of single and binary mixtures of surfactants on apatite

Adsorption and contact angle of single and binary mixtures of sodium oleate and ethoxylated nonylphenol type nonionic surfactants on apatite minerals were studied. The effect of Ca²⁺ ions was investigated in the absence and presence of nonionic surfactants. The results showed that multilayers of oleate adsorbed on apatite surface and the presence of Ca²⁺ ions increased the adsorption by causing surface precipitation of oleate salt as calcium oleate. However, the presence of nonionic surfactant decreased oleate adsorption due to competition between the surfactants and prevention of oleate ions from precipitation as calcium oleate. Ethoxylated surfactants adsorbed on apatite as multilayers and the amount of adsorption decreased with increasing EO segments per molecule. When tested separately, the contact angle in oleate solutions was significantly larger than in nonionic surfactant solutions. The presence of a nonionic surfactant, NP-4, increased the contact angle of oleate solutions at relatively low concentrations of both the reagents.