月桂酸阳离子酯表面活性剂的合成及性能

实验以十二叔胺与环氧氯丙烷合成环氧中间体N-2,3-环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵,再与月桂酸反应制备了月桂酸阳离子酯表面活性剂2-羟基-3-十二酰氧丙基-二甲基十二烷基氯化铵(HDAC)。考察了反应条件对产物收率的影响,合成中间体的最佳条件为:反应温度25℃,n(环氧氯丙烷):n(十二叔胺)=1:1,时间约24 h。再用活性中间体与月桂酸在丙酮中以等物质的量比于60℃反应8 h得到柔软性能良好的HDAC,其水溶液的临界胶束浓度为0.85 mmol/L,表面张力为27.38 mN/m。     

磷酸铵盐干粉灭火剂的制备及性能测试虚拟仿真实验教学设计

本文以磷酸一铵的合成、磷酸铵盐干粉灭火剂配制及性能测试工艺过程为基础,以Unity3d作为3D引擎,采用C#语言并通过VisualStudio工具进行了磷酸铵盐干粉灭火剂的制备及性能测试程序开发和系统功能设计。实现了理论基础学习、角色定位、学生实践、教师反馈、报告撰写、实验考核等实验场景和模块,综合采用观察法、归纳法、类比法等实验方法,使学生全面掌握磷酸铵盐灭火剂从原料到产品及性能测试的整个实验过程,具有学科交叉性、系统完整性及一定的先进性。     

胺化条件对季铵化PPEK膜性能的影响

以氯甲基化杂萘联苯聚醚酮(CMPPEK)为膜材料,通过溶液法制备了CMPPEK基膜,然后将其浸泡在三甲胺水溶液中进行季铵化反应得到季铵化杂萘联苯聚醚酮(QAPPEK)阴离子交换膜。比较了CMPPEK和QAPPEK的热失重性能,CMPPEK的5%热失重温度为330℃,QAPPEK的5%热失重温度为260℃,QAPPEK的5%热失重温度与CMPPEK的相比降低了70℃。考察了三甲胺浓度、胺化时间、胺化温度等反应条件对QAPPEK膜性能的影响。结果表明:三甲胺的质量分数为33%、胺化时间为12h、胺化温度为40℃时,得到的QAPPEK膜表现出了较优异的性能,其IEC值达1.64mmol/g,在2mol/LVOSO4+3mol/LH2SO4的混合溶液中测得的面电阻为0.73Ω·cm2,应用于全钒液流电池(VRB)中,电池的能量效率高达85.9%,电流效率为98.4%,电压效率为87.3%。     

MOF-199固载过氧化磷钨酸盐催化剂的制备及其在柴油脱硫中的应用

采用简易的原位合成法合成了过氧化磷钨酸盐(TBA)₃PW₄封装于MOF-199孔道内的固载型催化剂(TBA)₃PW₄@MOF-199,借助电感耦合等离子体(ICP)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、场发射扫描电子显微镜(SEM)及N₂吸附-脱附等温曲线(BET)等分析手段对催化剂样品(TBA)₃PW₄@MOF-199的组成、稳定性及形貌进行了表征。采用含苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT) 4种硫源的多组分模拟柴油与萃取剂组成的液-液双相系统,以双氧水为氧化剂,对催化剂的脱硫活性进行了探究,并探讨了催化剂用量、氧化剂用量及反应温度对脱硫效率的影响。结果表明：在最佳反应条件(反应温度70 ℃、催化剂(TBA)₃PW₄@MOF-199用量40 mg、H₂O₂用量0.26 mmol、模拟柴油体积0.75 mL及萃取剂［Bmim］PF₆体积0.75 mL)下,催化剂(TBA)₃PW₄@MOF-199的脱硫效率可以在80 min内达到99.9%,同时重复使用8次,脱硫效率仍保持在91%以上。该催化剂优异的催化脱硫活性及稳定性使其在工业应用上具有一定的前景。     

酰胺咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能对比研究

采用二乙烯三胺、苯甲酸、油酸为原料,合成两种咪唑啉酰胺,加入氯化苄进行季铵化反应,合成两种酰胺咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱扫描,通过对特征峰的分析,验证了合成产物为酰胺咪唑啉季铵盐。通过挂片质量损失试验,测试了两种咪唑啉酰胺季铵盐药剂的缓蚀性能;通过电化学研究了这两种缓蚀剂复配增效剂后随加药浓度变化腐蚀速率及缓蚀率的变化规律。结果表明：油酸酰胺苯甲酸咪唑啉季铵盐缓蚀效果优于苯甲酸酰胺油酸咪唑啉季铵盐;硫脲、丙炔醇对该油酸酰胺苯甲酸咪唑啉季铵盐的缓蚀性能具有增效作用。     

有机硅季铵盐的合成及性能研究

以十二叔胺和溴丙烯为原料,反应制得十二烷基二甲基烯丙基溴化铵中间体,再以氯铂酸作催化剂,将十二烷基二甲基烯丙基溴化铵中间体与七甲基三硅氧烷通过硅氢加成反应合成一种有机硅季铵盐。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)以及离子类型鉴定对有机硅季铵盐的结构进行表征,测定其表面张力,考察其起泡性能和杀菌性能。结果表明：合成的有机硅季铵盐的临界胶束浓度为2.03 g/L,表面张力为20.54 mN/m,溶液界面表面活性剂饱和吸附量为4.2×10^-9 mol/cm²,平均每个表面活性剂分子在界面吸附饱和时所占据的面积为0.039 6 nm²,有良好的起泡性,但稳泡性较弱,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率均达到了99.99%。     

一种新型高温酸化缓蚀剂的制备及其应用

为了满足高温高压井酸化施工的需求,以3-甲基吡啶,氯化苄为主要原料,合成了一种吡啶类季铵盐。在吡啶类季铵盐中复配一定比例的增效剂和表面活性剂,制备出一种新型高温酸化缓蚀剂HTCI-2,并对其基本性能进行评价。由评价结果可知,在180℃、16 MPa,20% HCl或者土酸,4.5%加量条件下,N80试片的腐蚀速率为38.1 g/（m2wh）和39.6 g/（m2wh）。通过SEM电镜扫描、EDS能谱测试和极化曲线测试可以看出,HTCI-2为一种以抑制阳极反应过程为主的混合型缓蚀剂。HTCI-2能在N80钢片表面形成一层致密的保护膜,有效地阻止酸液和钢铁表面的接触。HTCI-2不含有毒的炔类化合物,与常用的酸化添加剂配伍性良好。在滨深油田滨深22-8井进行了现场试验,工程施工顺利。      

硬脂酸酰胺丙基二甲基烷基季铵盐的合成及性能研究

以硬脂酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺制备了硬脂酸酰胺丙基二甲基叔胺中间体,再与环氧氯丙烷、苄溴、溴丁烷、苄氯、溴癸烷、氯代甘油等季铵化试剂反应,生成一系列硬脂酸酰胺型季铵盐。通过IR光谱,1 H NMR,ESI-MS等手段对中间体及目标产物进行表征,并对季铵盐产物的表面化学性能及抗菌性能等进行了测定。结果表明:系列硬脂酸酰胺型季铵盐具有良好的表面化学性能,cmc可达到10-4 mol/L;具有较好的抗菌性能,对大肠杆菌EC、金黄色葡萄球菌SA、海氏肠球菌EH、铜绿假单胞菌PA等菌种具有不同程度的抑制效果,是一种环境友好的抗菌剂。     

MD膜驱剂的粘土稳定性研究Ⅰ.静态试验

粘土的膨胀和分散是引起地层伤害的两个重要因素。通过测定Zeta电位、XRD、悬浮液透光率、FT-IR考察了MD膜驱剂（MDFFA）对粘土稳定性的作用。结果表明，MDFFA的浓度低于0．3 mmol／g（以蒙脱土质量计）时，蒙脱土悬浮液Zeta电位的提高是由于膜驱剂分子的吸附改变了蒙脱土的层电荷；高于此浓度时，Zeta电位进一步提高是由于双电层的压缩。随着MDFFA浓度的增大，蒙脱土的完全膨胀层向部分膨胀层转化，并且经水冲洗、浸泡后，其XRD谱峰位置变化不大。较高浓度的MDFFA，能有效地抑制蒙脱土的分散，且不会形成对地层有害的絮凝体。MDFFA使蒙脱土层间水的含量明显降低。     

新型清洁压裂液的实验室合成

研制出一种新型的双子季铵盐表面活性剂———N,N-双十八烷基-N,N,N,N-四醇乙基-二溴乙二铵(Gemini-OHAB),对用Gemini-OHAB及其它辅剂配制的新型压裂液体系性能进行了研究。结果表明:该体系具有良好的粘弹性、悬砂性能、低温溶解性以及抗温稳定性能;而且由于双子季铵盐表面活性剂中引入了醇乙基,该新型压裂液体系解决了传统季铵盐类清洁压裂液体系的低温不溶性及高生物毒性,也克服了甜菜碱类清洁压裂液体系抗温性能低的缺点,具有良好的市场应用前景。