合作客戶/
拜耳公司 |
同濟(jì)大學(xué) |
聯(lián)合大學(xué) |
美國保潔 |
美國強(qiáng)生 |
瑞士羅氏 |
相關(guān)新聞Info
-
> 基于微量天平測定人血白蛋白辛酸鈉含量
> 基于微通道內(nèi)表面張力控制和驅(qū)動的分析新方法研究
> 水與瓦斯煤之間的表面張力計(jì)算方法及動態(tài)潤濕機(jī)理研究(二)
> 不同稠油下油相中芳烴含量、水相pH值對油-水界面張力變化規(guī)律
> 溫度、鹽對辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的油-水界面行為的影響(一)
> 二甲亞砜與二甲苯異構(gòu)體混合物的體積收縮與表面張力降低效應(yīng)(二)
> ?表面張力在微孔曝氣法制備微氣泡中的核心作用——基于實(shí)驗(yàn)研究的深度解析
> 表面張力變化對含氣泡液體射流破裂的影響
> 不同助劑及濃度對IDK120-025型和LU120-015型噴頭霧化效果的影響(四)
> 表面張力儀的測試范圍以及測值精度的意義
推薦新聞Info
-
> 超低界面張力下重油-水兩相垂直流動型態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與圖版預(yù)測(四)
> 超低界面張力下重油-水兩相垂直流動型態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與圖版預(yù)測(三)
> 超低界面張力下重油-水兩相垂直流動型態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與圖版預(yù)測(二)
> 超低界面張力下重油-水兩相垂直流動型態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與圖版預(yù)測(一)
> 表面張力對機(jī)械結(jié)合面接觸載荷、真實(shí)接觸面積以及接觸剛度的影響規(guī)律(四)
> 表面張力對機(jī)械結(jié)合面接觸載荷、真實(shí)接觸面積以及接觸剛度的影響規(guī)律(三)
> 表面張力對機(jī)械結(jié)合面接觸載荷、真實(shí)接觸面積以及接觸剛度的影響規(guī)律(二)
> 表面張力對機(jī)械結(jié)合面接觸載荷、真實(shí)接觸面積以及接觸剛度的影響規(guī)律(一)
> 一種改進(jìn)的CSF模型:用于SPH流體仿真的光滑表面張力模擬(二)
> 一種改進(jìn)的CSF模型:用于SPH流體仿真的光滑表面張力模擬(一)
可逆pH調(diào)控的納米復(fù)合稠油降黏劑:從高效乳化到快速油水分離(二)
來源:精細(xì)化工 瀏覽 178 次 發(fā)布時(shí)間:2026-02-25
1.5 pH響應(yīng)性破乳實(shí)驗(yàn)
在60 ℃下,將不同pH的C16A -SiO2降黏劑穩(wěn)定的稠油乳化液靜置8 h,觀察自然破乳情況。向靜置處理自然破乳24 h后的乳化液中加入少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0%的NaOH溶液調(diào)節(jié)乳化液呈微堿性(pH=8),10 min后觀察乳液情況。對破乳后的油水混合液中加入適量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.6%鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.5,使用手持均質(zhì)機(jī)均質(zhì)(8000 r/min,1 min),稠油重新形成乳化體系。
2 結(jié)果與討論
2.1 結(jié)構(gòu)表征結(jié)果分析
2.1.1 FTIR
圖1為 Nano-SiO2、 C16A-SiO2(pH4.5)、C16A-SiO2(pH7.5)的 FTIR譜圖。
從圖1可以看出,1063 cm?1處為Si—O—Si鍵的反對稱伸縮振動峰;800和450 cm?1處為Si—O鍵的對稱伸縮振動峰,三組樣品中均具有SiO2納米粒子特征峰;2922和2851 cm?1處為—CH2的不對稱和對稱拉伸振動峰;1465 cm?1處為—CH2的彎曲振動峰;2957和1375 cm?1處為—CH3的伸縮振動峰和面內(nèi)彎曲振動峰;720 cm?1處為N—H鍵的彎曲振動峰,以上特征峰表明,C16A-SiO2(pH4.5)和C16A-SiO2(pH7.5)表面存在胺基和碳鏈片段,已成功制備了C16A-SiO2。 C16A是典型的陽離子表面活性劑,其分子中的N原子含有孤對電子,故能以氫鍵與酸分子中的氫結(jié)合,使胺基帶正電荷變成親水性更強(qiáng)的離子型頭基—NH+,加酸后促進(jìn)反應(yīng)向正向進(jìn)行,更多的胺基解離為—NH+。納米SiO2電子云分布不均,存在帶負(fù)電的硅氧陰離子(Si—O?),解離的胺基和硅氧基由于靜電作用結(jié)合,表面活性劑分子成功接枝在納米SiO2表面。
2.1.2 TGA
圖2為Nano-SiO2、C16A-SiO2(pH4.5)、C16A-SiO2(pH7.5)的TG曲線。
從圖2可以看出,在35~800℃升溫過程中,Nano-SiO2總質(zhì)量損失5.2%,整體趨勢較均勻,主要為其表面的自由水和羥基的脫除。C16A-SiO2升溫至100℃時(shí)質(zhì)量開始急劇下降,300℃后逐漸趨于穩(wěn)定,微商熱重峰值溫度為185℃,這部分質(zhì)量損失主要是靜電吸附在SiO2表面的C16A受熱分解所致。對比C16A-SiO2(pH4.5)、C16A-SiO2(pH7.5),根據(jù)公式計(jì)算,C16A-SiO2(pH7.5)的C16A接枝率為10.4%,C16A-SiO2(pH4.5)的C16A接枝率提升到27.3%,這是因?yàn)?,酸性條件促進(jìn)C16A解離,更多地吸附在納米SiO2表面。
2.2 表面性質(zhì)表征結(jié)果分析
2.2.1 表面潤濕性
圖3 Nano-SiO2(a)和C16A-SiO2(pH4.5)(b)的接觸角表征
圖3為Nano-SiO2、C16A-SiO2(pH4.5)的水接觸角測試圖片。從圖3可以看出,Nano-SiO2靜態(tài)水接觸角為25.5°,呈親水性;C16A-SiO2(pH4.5)的靜態(tài)水接觸角升高到83.2°,疏水性加強(qiáng),這是因?yàn)?,質(zhì)子化C16A碳鏈吸附在SiO2納米粒子表面,納米SiO2作為親水基團(tuán),C16碳鏈作為疏水基團(tuán),C16A-SiO2具備表面活性。隨著表面疏水性的提升,C16A-SiO2(pH4.5)降低油水界面張力的能力顯著增強(qiáng),更好地吸附至油水界面形成O/W型Pickering乳液。
2.2.2 Zeta電位和電導(dǎo)率
圖4 C16A-SiO2(pH4.5)和C16A-SiO2(pH7.5)在不同濃度下的Zeta電位和電導(dǎo)率
圖5 Nano-SiO2、C16A-SiO2(pH4.5)和C16A-SiO2(pH7.5)在不同濃度下的表面張力
圖4為C16A-SiO2(pH4.5)和C16A-SiO2(pH7.5)在不同濃度下的Zeta電位和電導(dǎo)率。從圖4可以看出,不同濃度的C16A-SiO2(pH7.5)降黏劑溶液Zeta電位在-20 mV左右,電導(dǎo)率幾乎為0。這是因?yàn)椋趐H=7.5的溶液中,C16A質(zhì)子化程度很低,幾乎不具備表面活性。而C16A-SiO2(pH4.5)降黏劑溶液濃度低于1×10?4 mol/L時(shí),電導(dǎo)率隨著其濃度的增大而增大,這是因?yàn)?,調(diào)節(jié)溶液pH至4.5后,促進(jìn)了C16A質(zhì)子化,導(dǎo)致電導(dǎo)率提升;當(dāng)濃度大于1×10?4 mol/L時(shí),此時(shí)超過臨界膠束濃度,電導(dǎo)率降低,這是因?yàn)椋藭r(shí),C16A與納米粒子結(jié)合和膠束作用,共同作用導(dǎo)致溶液中自由離子數(shù)量減少,降低了電導(dǎo)率。C16A-SiO2(pH4.5)降黏劑溶液Zeta電位隨其濃度的增大而提升,濃度為1×10?1 mol/L時(shí)Zeta電位達(dá)42.5 mV。這是因?yàn)?,C16A質(zhì)子化帶正電,通過靜電作用吸附到帶負(fù)電的納米SiO2粒子表面,較強(qiáng)的靜電斥力促進(jìn)乳狀液穩(wěn)定性變強(qiáng)。結(jié)合水接觸角的提升進(jìn)一步驗(yàn)證(圖3),C16A-SiO2納米粒子界面活性提高,能夠吸附在油水界面形成穩(wěn)定的Pickering乳液。
2.2.3 表面張力
圖5為C16A溶液和C16A-SiO2降黏劑溶液的表面張力隨濃度變化的情況。從圖5可以看出,隨著表面活性劑溶液濃度逐漸增大,達(dá)到104 mol/L時(shí),3種測試溶液均能顯著降低溶液的表面張力,此時(shí)表面張力顯著下降至20~40 mN/m,當(dāng)溶液pH為4.5時(shí),進(jìn)一步促進(jìn)氨基解離,相較于C16A溶液和C16A-SiO2(pH7.5)降黏劑溶液,C16A-SiO2(pH4.5)降黏劑溶液的表面張力略有上升。這是因?yàn)?,隨著C16A表面親水基團(tuán)—NH+與 Nano-SiO2的結(jié)合導(dǎo)致頭基體積增大,進(jìn)而導(dǎo)致納米粒子在氣液界面的排布間距增大,界面的密度相應(yīng)降低。





