吸附在Al_2O_3-SiO_2催化剂表面的咔唑衍生物正离子自由基的ESR研究

本文测定了吸附在Al_2O_3-SiO_2催化剂表面的十一种咔唑衍生物的ESR波谱,将其与它们和Lewis酸、SbCl_5、AlCl_3相作用所形成的电荷转移络合物的ESR波谱对比,证明咔唑衍生物在Al_2O_3-SiO_2表面形成了正离子自由基。     

钻井液处理剂在重晶石表面吸附行为研究

重晶石在钻井液中的悬浮与聚集状态与钻井液的性能好坏有着至关重要的联系。从钻井液中重晶石与处理剂之间的相互作用着眼,研究了处理剂FV-2、SMC、DJ-1在重晶石表面的吸附状态、吸附类型以及在不同盐度下的吸附量变化。室内实验表明,这些处理剂都能与重晶石产生吸附作用,在重晶石表面成膜,既有物理吸附又有化学吸附,物理吸附普遍存在,化学吸附则与处理剂的化学分子结构有关,但DJ-1为惰性材料,只在重晶石表面产生物理吸附,盐水中FV-2在重晶石表面的吸附量明显下降,而SMC和DJ-1在重晶石表面的吸附具有较好的抗盐能力。     

咔唑类化合物的运移示踪机理及应用

咔唑类含氮化合物是一种良好的油气运移示踪剂。咔唑分子9号碳位上的氢原子易与疏导层基质表面的含氧官能团作用产生氢键,导致咔唑类化合物可逆或不可逆地吸附并部分残留在疏导层中。该氢原子受到的屏蔽程度不同,导致化合物受到的吸附几率存在差异。因此,根据咔唑类化合物在正相色谱图上的出峰顺序,可推测其在疏导层中的运移情况;根据不同类型的咔唑类化合物在原油中的绝对含量和比值,可推断油气运移的方向和相对距离。     

深度加氢柴油中咔唑类化合物的测定

建立了采用气相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪定性、定量分析深度加氢柴油中咔唑类化合物的方法.该方法可对质量分数为ng/g级的5类咔唑类化合物进行分析,定量标准曲线的线性相关系数R2大于0.9980,回收率范围为81.86％～89.27％,相对标准偏差范围为2.36％～4.14％,重复性较好,最低检出限为0.0004～0....     

沥青质在石英表面吸附行为的分子动力学模拟

为考察沥青质分子在不同溶剂环境中在岩石表面的吸附情况,选用代表性的沥青质分子结构,采用分子动力学模拟的方法研究了正庚烷、甲苯和吡啶3种溶剂中沥青质分子在羟基化石英表面的吸附机理。沥青质分子的平衡吸附构型显示,在正庚烷中,沥青质分子以较强的弯曲构型吸附在石英表面上;在甲苯和吡啶中,沥青质分子自身构型变化减弱,向石英表面吸附的趋势也明显下降。沥青质分子在石英表面吸附能及其与溶剂相互作用能的计算结果表明,正庚烷中沥青质在石英表面的吸附强度最大,而在甲苯和吡啶中其在石英表面的吸附则较弱;库仑相互作用能是沥青质在石英表面吸附过程中的决定因素,而范德华相互作用能则在沥青质与溶剂相互作用中占主导地位。因此,分子动力学方法可对沥青质分子吸附的动力学过程进行有效模拟。     

丙烯酰胺类聚合物在储层岩石表面的吸附行为

研究聚合物在油气储层岩石表面的吸附滞留对于工作液配方优化、提升非常规油气藏经济效益具有重大 意义。为分析储层岩石与丙烯酰胺类聚合物的吸附作用,采用淀粉-碘化镉法间接测定了部分水解聚丙烯酰胺 （HPAM）、部分水解丙烯酰胺/二烯丙基二甲基氯化铵共聚物（HPAD）和丙烯酰胺类疏水缔合聚合物（HAP）在页 岩、煤岩和砂岩表面的吸附量,量化了吸附时间、聚合物浓度、温度和矿化度对3 种聚合物在岩石表面吸附行为的 影响。结果表明,HPAM和HAP在岩石表面的吸附更符合准二级吸附动力学模型,而HPAD则更符合准一级吸 附动力学模型。与HPAD和HAP相比,HPAM平衡吸附量更大。3 种聚合物在储层岩石上的吸附过程都更符合 Freundlich 吸附模型。达到吸附平衡所需时间与聚合物、储层岩石种类密切相关。HPAM在3 种岩石表面的吸附 会达到饱和,而HPAD和HAP的吸附量随着时间推移而增加。温度升高,会导致解吸附加剧,从而导致吸附量下 降;溶液矿化度升高,聚合物的溶解度降低,导致吸附量增加。聚合物在储层表面的持续吸附是其在工作液中消 耗的主要原因。HPAD和HAP可能会由于其在储层岩石表面的持续吸附,导致有效浓度过低而使工作液失效。     

微生物降解对原油中咔唑类化合物的影响

不同微生物降解级别原油的地球化学分析表明,轻度的微生物降解作用,对原油中含氯化合物没有明显的影响;中等降解的原油,随降解程度的增加,唑、甲基唑和C₂-唑的浓度呈规律性的减小;严重降解原油,其含氯化合物浓度则显著降低。唑、甲基唑、C₂-唑的相对百分含量在非严重降解原油中,并没有明显的变化;而在严重降解原油中,唑和甲基唑明显降低,C₂-唑则升高。二甲基唑类,全屏蔽型、半屏蔽型、全裸露型三类异构体的相对百分含量,在非严重降解原油中无明显变化;在严重降解原油中,全屏蔽型和全裸露型增加,而半屏蔽型降低。     

噻吩在硫化态Mo基催化剂表面的吸附行为

 利用原位红外光谱技术，研究了噻吩在硫化态的负载型和分散型Mo催化剂表面的吸附行为。结果表明，在室温下，噻吩在硫化态Mo催化剂表面可发生微弱的化学吸附，在较高的真空度下脱附；噻吩主要以η¹(S)配位形式吸附在硫化态Mo催化剂表面类似于MoS₂结构边角的配位不饱和的Mo^δ+位上，硫原子与硫化态Mo催化剂上配位不饱和的Mo中心相互作用，降低了噻吩环的芳香性，从而增加了C=C电子云的密度，使C=C增强、C-S键减弱，有助于加氢脱硫反应的进行。     

表面活性剂界面吸附行为的分子动力学模拟

 采用分子动力学(MD,Molecular dynamics)方法模拟了油、水两相分离过程及表面活性剂十二烷基苯磺酸钠在油-水界面的吸附行为,考察了十二烷基苯磺酸钠分子支化程度、在油-水体系中的浓度和不同油相对油、水两相分离过程的影响及作用。结果表明,对于油-水体系,油、水两相在短时间内可达到分离平衡,形成一个明显的油-水界面;在烷烃-水体系中,以十二烷作为油相时,十二烷基苯磺酸钠在界面处浓度最大,吸附趋势最强;随着体系中十二烷基苯磺酸钠浓度的增大,模拟得到的吸附峰值浓度先增加然后略降,与实验结果相符。研究还提出,表面活性剂的界面接触面积(ASA,accessible surface area)可以作为衡量表面活性剂的油-水界面吸附能力及电解质降低油-水界面张力效果的指标。MD给出的分子水平的微观信息可以为三次采油技术中表面活性剂的筛选及有效应用提供指导。     

利用石英晶体微天平技术定量表征表面活性剂/聚合物二元体系吸附行为

为了定量分析表面活性剂/聚合物二元体系(SP二元体系)在地下运移过程中色谱分离效应,利用石英晶体微天平技术研究聚合物、表面活性剂在固/液界面吸附行为。研究结果表明,随着表面活性剂的浓度增大,耗散因子D(与吸附层的黏、弹性有关)值先增大后降低,吸附过程中存在一个尖峰型吸附向平缓吸附的过渡;先通入聚合物后通入表面活性剂时,共振频率f(与吸附层的质量、流体浓度有关)快速减小,D的第Ⅱ阶段吸附逐渐消失。对比表面活性剂溶液的D曲线,SP二元体系整体吸附量降低,SP二元体系有利于降低驱油体系化学剂吸附损失;对比先通入聚合物体系后通入表面活性剂的D曲线,SP二元体系平衡时的D更大,表面活性剂和聚合物协同作用增强,表面活性剂被包裹在聚合物网状结构中无法脱附。图14表4参14     

利用QCM—D研究ZDDP在不锈钢表面的吸附行为

利用耗散型石英单品微天平（QCM—D）研究了ZDDP在不锈钢表面的吸附行为。结果发现,ZDDP分子中的烷基结构对其吸附行为有重要影响,含芳基结构的ZDDP在不锈钢表面吸附力强,吸附量大,而且形成的吸附膜比较致密,刚性强;而含多种烷基结构的ZDDP在不锈钢表面形成的吸附膜结构松散,表现出明显黏弹性能;清净剂的存在会影响ZDDP的吸附行为,硫化烷基酚钙吸附膜会屏蔽ZDDP在不锈钢表面的吸附,而合成磺酸钙能与ZDDP形成稳定共吸附。     

碱性橙在二氧化硅表面的吸附行为及光降解动力学研究

以不同初始浓度的碱性橙溶液为对象,用分光光度法研究了碱性橙溶液在一定量TiO_2表面的吸附行为;并在自制反应器中以250 W金属卤化物灯(365 nm)为光源,以二氧化钛为催化剂,对碱性橙溶液的光催化降解动力学进行了研究。结果表明:不同初始浓度的碱性橙溶液在定量TiO_2表面遵循朗格缪尔吸附模式,最大吸附量为26.61 mg/g,吸附常数为8.95×10~(-3)L/mg;光催化降解碱性橙溶液为假一级反应,反应动力学规律符合Langmuir-Himshelwood方程,其反应速率常数为22.50 mg/(L·min)。     

苯甲酸铵盐在蜡晶表面吸附行为的分子模拟研究

利用分子模拟技术研究了苯甲酸铵盐类柴油低温流动性改进剂在蜡晶表面的低能吸附构象及结合能,发现柴油冷滤点降低值与结合能有着密切的关系,苯甲酸铵盐主要依靠其长的烷基链吸附在蜡表面;流动性改进剂在蜡晶表面的吸附越强,降低冷滤点的效果越明显;而烷基链大小有一个较合适的范围     

阳离子双子表面活性剂的静态吸附行为研究

采用紫外可见吸收光谱法,从吸附时间、吸附温度、表面活性剂浓度、吸附体系的液固比及pH值等方面系统研究了阳离子双子表面活性剂（NNMB）在净砂上的静态吸附特性。实验结果表明,NNMB表面活性剂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。探究了在碱性环境中有效抑制NNMB表面活性剂吸附损失的方法。     

纳米MoS_2在润滑脂中的分散稳定性研究

研究了月桂酰胺丙基氧化胺分子改性纳米MoS2在润滑脂中的分散稳定性,采用红外光谱和扫描电镜表征改性后的纳米MoS2在润滑脂中的结构和存在方式。结果表明,采取月桂酰胺丙基氧化胺分子包裹MoS2的方式对纳米MoS2进行改性,使得纳米MoS2在润滑脂中的离心分油率从64%降低到25%,说明月桂酰胺丙基氧化胺改变了纳米MoS2分子的表面性质,可使其更稳定存在润滑脂中,从而更好地起到润滑作用。     

表面活性剂吸附-解吸行为提高化学驱采收率

进行了表面活性剂/碱段塞岩心驱替实验,分析了不同阶段采出水中碱、表面活性剂的浓度,并且监测了油/水界面张力的变化.结果表明,存在混合表面活性剂的色谱分离现象,且该现象对油/水界面张力有一定影响.实验发现表面活性剂/碱段塞驱替后,吸附滞留在岩心孔隙中的表面活性剂能够解吸回后续注入水中,并且解吸的过程持续了很长一段时间.虽然,解吸回后续注入水中的表面活性剂浓度很低,但在一定的碱浓度下,可以得到超低油/水界面张力值.岩心驱替实验结果显示,通过解吸的表面活性剂和碱之间的协同作用,加碱的后续水驱可在原碱/表面活性剂段塞驱的基础上提高采收率13%.因此,利用含有解吸表面活性剂的后续水驱可以提高化学驱的驱油效率,降低驱油成本.     

水热法制备高活性的纳米MoS_2催化剂

采用水热法直接制备了Co/Ni促进的纳米MoS_2催化剂,利用XRD,SEM,EDX-mapping和HRTEM方法对催化剂进行表征,并以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物考察了加氢脱硫(HDS)性能。表征结果显示,该催化剂由纳米片层堆积而成,为典型的MoS_2结构,纳米片尺寸约为5 nm,堆积度为1~2层,助剂元素均匀分布于MoS_2中。催化剂直接用于催化DBT的HDS反应具有较高的活性,原料中n(Co)∶n(Co+Mo)=0.3的催化剂活性最高,DBT转化率达到75.8%。催化剂在H_2和H_2/H_2S氛围中热处理后,晶化度提高,活性位点数减少,HDS活性降低。添加Co助剂的催化剂的活性优于添加Ni助剂的催化剂。     

氧化铝表面元素修饰对硫化态催化剂中MoS_2形态的影响及机理

利用程序升温还原和TEM等手段研究了载体表面元素修饰对MoS_2的形态的影响规律及修饰元素对金属-载体相互作用的影响,分析了修饰元素对MoS_2活性组分的影响机理。实验结果表明,元素修饰减少了MoS_2片晶的长度,增加MoS_2的分散性;修饰元素对低温还原峰的出峰温度和峰强度影响较小;B和P为非金属元素,与钼之间存在强相互作用,抑制了钼原子在硫化过程中的迁移,降低了高温还原峰的强度;Sn和Zr为金属元素,原子半径大,在氧化铝表面对钼原子的迁移路径起到阻碍作用,对高温还原峰的出峰温度和峰强度影响较小。     

润滑剂基础油在钻具表面吸附模拟

采用分子模拟方法考察了3种润滑剂基础油在铁钻具表面的吸附行为。蒙特卡洛模拟结果表明:甘油三C18脂肪酸酯具有空间变形能力,在铁表面吸附能为-48.7352 kJ·mol-1,吸附能为正构C18和C18脂肪酸甲酯两倍左右。动力学模拟结果表明:正构C18和C18脂肪酸甲酯在铁表面形成单分子层结构,油膜厚度约为0.35 nm;甘油三C18脂肪酸酯在铁表面吸附油膜厚度为1.5 nm左右。甘油三C18脂肪酸酯在铁钻具表面吸附能强,形成油膜厚,润滑能力优于正构C18和C18脂肪酸甲酯。