表面活性剂界面化学实验改进:实验与模拟融合的综合设计 被引量：4

1

作者 鲁聪颖 仲非 +7 位作者 袁振宇 李帅兵 李佳瑶 刘杰文 胡贤阳 孙莉群 李睿 胡美娟 《大学化学》 CAS 2024年第3期283-293,共11页

本实验聚焦化学领域科技前沿,关注智慧教学发展,将计算化学相关理念及方法融入传统实验,对数据分析和体系可视化进行了改进。利用Packmol软件构建与实验体系相符的模型,用Gromacs软件计算分析各体系中表面活性剂的倾斜角、回转半径、径... 本实验聚焦化学领域科技前沿,关注智慧教学发展,将计算化学相关理念及方法融入传统实验,对数据分析和体系可视化进行了改进。利用Packmol软件构建与实验体系相符的模型,用Gromacs软件计算分析各体系中表面活性剂的倾斜角、回转半径、径向分布函数、氢键及溶剂可及表面积等数据,从微观层面研究吸附特性。本综合实验能够使学生从原子尺度认识表面活性剂的吸附和乳化过程的微观变化,激发学生学习兴趣,提升了学生的软件应用能力及空间想象能力,丰富物理化学实验有关界面化学实验的课程设计。 展开更多

关键词 界面化学 表面活性剂 分子动力学模拟 物理化学实验 计算化学 智慧教学

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基于正交实验的老化油超声脱水机理 被引量：2

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作者 王帅领 李忠诚 +3 位作者 李明慧 郭志华 高清河 高金彪 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1740-1745,共6页

利用超声作用对老化油进行处理,通过正交实验确定了老化油破乳脱水的最佳超声条件,并采用SEM和粒径分析等方法对超声作用前后的老化油进行表征。实验结果表明,老化油破乳脱水影响因素的大小顺序为:超声功率>超声作用方式>超声作... 利用超声作用对老化油进行处理,通过正交实验确定了老化油破乳脱水的最佳超声条件,并采用SEM和粒径分析等方法对超声作用前后的老化油进行表征。实验结果表明,老化油破乳脱水影响因素的大小顺序为:超声功率>超声作用方式>超声作用时间,最佳条件为:超声功率520 W、超声作用时间3 min、超声换能器工作6 s停止1 s,在该条件下老化油脱水率可达34.50%,且液滴更规整,成分简单,油水界面膜变薄。超声空化作用于老化油时,破乳与乳化可能是同时进行的,在一定功率条件下破乳效果占主导因素,而在另一些功率条件下乳化效果占主导因素。 展开更多

关键词 老化油 超声波 正交实验 破乳 空化效应

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混凝-絮凝沉淀处理石墨烯废水工艺研究在实验教学中的设计与探索 被引量：2

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作者 顾泽宇 张昕 +5 位作者 胥文静 王洪淇 王婷 孙佳垚 刘洪胜 邓进军 《大学化学》 CAS 2023年第8期118-127,共10页

随着石墨烯产业的兴起,强酸高氟高金属离子废水的排放量也与日俱增。本实验在石墨烯废水处理研究基础上设计了一个综合创新实验。采用了单一混凝、中和混凝、混凝絮凝、中和混凝絮凝四种方式处理石墨烯模拟废水,比较其对氟离子、金属离... 随着石墨烯产业的兴起,强酸高氟高金属离子废水的排放量也与日俱增。本实验在石墨烯废水处理研究基础上设计了一个综合创新实验。采用了单一混凝、中和混凝、混凝絮凝、中和混凝絮凝四种方式处理石墨烯模拟废水,比较其对氟离子、金属离子等污染物的去除效果,利用离子色谱、X射线粉末衍射仪等对污水中的离子含量与沉淀物进行分析。研究结果表明,氢氧化钠、氢氧化钙与絮凝剂联用效果最佳,其除氟率达98%,金属离子去除率达99.5%,产渣量较传统工艺减少50%以上。该实验操作方便,现象易于观察;实验内容突出理论与实践相结合,不仅充实了实验课程的教学设计,也引导学生熟悉工业生产实际、提高环境保护意识、掌握化学相关软件的使用及数据分析处理的能力,符合应用型本科院校培养学生综合能力的要求。 展开更多

关键词 石墨烯废水 混凝沉淀 絮凝沉淀 综合实验

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脂肽复配型弱碱三元复合驱界面流变性质研究在实验教学中的设计与探索

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作者 鲁聪颖 刘杰文 +3 位作者 沈威 任世越 唐龙 高清河 《大学化学》 CAS 2022年第6期82-90,共9页

采用悬滴法通过对界面面积变化及动态界面张力变化的测试,研究脂肽复配型弱碱三元复合驱界面张力以及扩张模量随时间、浓度的变化,并采用SPSS软件对实验数据进行非线性拟合,得到三因素的扩张模量预测模型,分析界面流变性质。该实验操作... 采用悬滴法通过对界面面积变化及动态界面张力变化的测试,研究脂肽复配型弱碱三元复合驱界面张力以及扩张模量随时间、浓度的变化,并采用SPSS软件对实验数据进行非线性拟合,得到三因素的扩张模量预测模型,分析界面流变性质。该实验操作简单,实验体系设计灵活,同时与油田现场科研项目联系紧密,不仅丰富了物理化学实验有关界面化学实验课程设计,还可以引导学生关注实际生产,激发学生学习兴趣,训练学生软件应用能力及数据分析能力,符合应用型本科培养要求。通过科教融合的培养模式,提升学生处理实际问题的综合能力。 展开更多

关键词 界面流变 脂肽 扩张模量 物理化学实验

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PVDF/FEP/ZnO复合涂层的制备及防垢性能研究 被引量：2

5

作者 钱慧娟 朱明亮 +2 位作者 吕宜铮 王玉迪 高清河 《材料保护》 CAS CSCD 2022年第4期85-91,115,共8页

为了解决金属表面的结垢问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)和聚全氟乙丙烯(FEP)为原料,通过添加不同含量的纳米ZnO制备了PVDF/FEP/ZnO复合涂层,研究了纳米ZnO添加量对复合涂层疏水性能和防垢性能的影响。通过接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)和... 为了解决金属表面的结垢问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)和聚全氟乙丙烯(FEP)为原料,通过添加不同含量的纳米ZnO制备了PVDF/FEP/ZnO复合涂层,研究了纳米ZnO添加量对复合涂层疏水性能和防垢性能的影响。通过接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)对涂层进行了表征。结果表明:纳米ZnO的添加量为5.0%(质量分数)时,PVDF/FEP/ZnO复合涂层的表面自由能为8.6 mJ/m^(2),水接触角为114.8°;PVDF/FEP/ZnO复合涂层在过饱和碳酸钙溶液中结垢336 h后,其表面的碳酸钙结垢量仅为环氧涂层的72%,且文石和球霰石的摩尔分数之和达到了91.4%,表明复合涂层具有优良的防垢性能,在防垢领域具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯 纳米ZNO 涂层 防垢

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有机-无机复合絮凝剂研究进展 被引量：3

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作者 邓进军 杨怀宇 +2 位作者 武玲敏 刘洪胜 佟艳斌 《油气田地面工程》 2022年第8期1-6,13,共7页

随着环保监管标准的不断加强,各个行业都面临着对废水、污泥处理技术的挑战,单一种类的絮凝剂已无法满足各类污水处理需求,有机-无机复合絮凝剂在污水、污泥处理领域克服了单一絮凝剂的缺点,发挥着越来越重要的作用。采用科学合理的有... 随着环保监管标准的不断加强,各个行业都面临着对废水、污泥处理技术的挑战,单一种类的絮凝剂已无法满足各类污水处理需求,有机-无机复合絮凝剂在污水、污泥处理领域克服了单一絮凝剂的缺点,发挥着越来越重要的作用。采用科学合理的有机和无机絮凝剂组合方法分析絮凝剂作用机理,可有效提高复合絮凝剂的作用效果。研究结果表明,有机高分子-无机铝复合絮凝剂比单一药剂的处理效果提高30%以上,能有效降低药剂投加量并减少絮凝剂的残留,特别对含油污水和造纸废水处理效果显著;有机高分子-无机铁复合絮凝剂具有较好的染料废水脱色和污泥脱水效果,可使污泥量减少60%;有机高分子与其他无机絮凝剂复合后,在特种废水处理中表现出很多独特性能。有机-无机复合絮凝剂显著的协同效应,使其在污水处理、污泥脱水等领域得以广泛应用,多功能、高效廉价、绿色环保型有机-无机复合絮凝剂的开发将成为絮凝剂的主要发展方向。 展开更多

关键词 污水处理 无机絮凝剂 有机絮凝剂 复合絮凝剂 有机高分子

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腰果酚应用于驱油及原油破乳领域的研究进展

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作者 王婉馨 于晶晶 +3 位作者 宋心蕊 迟嘉璐 李洪瑶 黄金 《世界石油工业》 2025年第2期127-136,共10页

为了探索可再生资源腰果酚在油田化学领域的潜在应用价值,拓宽油田化学剂的设计思路并顺应绿色化学发展趋势,聚焦于腰果酚及其衍生物在驱油用表面活性剂和破乳剂方面的研究。采用蒸馏、色谱分离或柱层析分离等技术从腰果壳液中提取出腰... 为了探索可再生资源腰果酚在油田化学领域的潜在应用价值,拓宽油田化学剂的设计思路并顺应绿色化学发展趋势,聚焦于腰果酚及其衍生物在驱油用表面活性剂和破乳剂方面的研究。采用蒸馏、色谱分离或柱层析分离等技术从腰果壳液中提取出腰果酚这一生物质酚类化合物。通过利用酚羟基自身的反应活性及其对苯环反应活性的影响,合成了阴离子、非离子、甜菜碱型两性及阴-非离子等系列表面活性剂;应用酚羟基的反应活性,使其直接或间接与环氧乙烷、环氧丙烷、碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯反应,使用甲醛、胺类作为连接剂聚合腰果酚分子,从而获得不同结构的破乳剂。研究结果表明,所合成的表面活性剂能有效降低油水界面张力、显著提高乳化性能,进而对提高原油采收率起到积极作用;所制备的破乳剂在增加相对分子质量和分子支化度后展现出良好的破乳效果。结论认为,腰果酚及其衍生物在驱油和原油破乳领域具备一定的应用前景,不仅为油田化学剂的设计提供了新的思路,而且高度契合绿色化学的发展方向。未来仍需致力于优化腰果酚衍生物的合成工艺,降低成本,以进一步挖掘其在油田化学中的潜力,满足石油工业对高效、环保产品的需求。 展开更多

关键词 腰果酚 表面活性剂 破乳剂 提高采收率

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NaCl三元采出液环境下GO/EP涂层耐腐蚀性能室内研究

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作者 李金玲 蒋容 +2 位作者 高清河 王超 翁惠芳 《油气田地面工程》 2022年第6期10-14,19,共6页

使用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),研究动态条件下氧化石墨烯增强环氧树脂涂层在NaCl三元采出液环境下的耐蚀效果,并与环氧树脂涂层和鳞片石墨/环氧树脂涂层(EP)进行耐蚀性能比较。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)对制... 使用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),研究动态条件下氧化石墨烯增强环氧树脂涂层在NaCl三元采出液环境下的耐蚀效果,并与环氧树脂涂层和鳞片石墨/环氧树脂涂层(EP)进行耐蚀性能比较。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)对制备的氧化石墨烯进行表征,对制备的涂层进行了附着力和硬度的测试,利用水接触角、交流阻抗(EIS)、极化曲线和微观形貌对腐蚀前后的氧化石墨烯/环氧树脂(GO/EP)涂层进行分析。结果表明,GO/EP涂层附着力、硬度、接触角最好,因此对介质阻碍能力最强;经21天腐蚀后,GO/EP涂层的耐蚀性能明显优于鳞片石墨/EP涂层和EP涂层;腐蚀后的EP涂层出现了大量裂缝与褶皱,而GO/EP涂层仅粗糙度增加。 展开更多

关键词 GO/EP涂层 NaCl三元采出液 腐蚀 耐蚀性能 接触角

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树状PAMAM改性纳米二氧化硅负载镍催化剂的制备及催化乙烯齐聚性能

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作者 黄金 郭丽君 +2 位作者 李锋 李杨 李翠勤 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期172-181,共10页

以纳米二氧化硅为载体,树状聚酰胺-胺(PAMAM)镍络合物为催化活性中心,通过共价负载制备了一种具有良好催化活性和循环利用性的PAMAM改性纳米二氧化硅负载镍催化剂(化合物G).采用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和... 以纳米二氧化硅为载体,树状聚酰胺-胺(PAMAM)镍络合物为催化活性中心,通过共价负载制备了一种具有良好催化活性和循环利用性的PAMAM改性纳米二氧化硅负载镍催化剂(化合物G).采用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了化合物G的组成及形貌.研究了该类负载镍催化剂催化乙烯齐聚的性能,考察了齐聚条件对其性能的影响.结果表明,化合物G具有良好的催化乙烯齐聚活性和循环利用性.基于灰色关联分析得出反应压力是影响乙烯齐聚活性的最主要因素,反应温度是影响乙烯齐聚选择性的最主要因素.当以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,反应压力0.7 MPa,n(Al)/n(Ni)为500,反应温度为35℃,主催化剂用量为5μmol时,化合物G催化乙烯齐聚活性为3.75×10^(5)g/(mol Ni·h),齐聚产物中C_(4)~C_(8)烯烃选择性为94.98%.化合物G的树状效应使其金属负载量、催化乙烯齐聚活性和C_(8)烯烃的选择性均高于氨基化改性纳米二氧化硅负载镍(化合物E);且化合物G经3次回收循环使用后,催化乙烯齐聚活性为3.12×10^(5)g/(mol Ni·h),齐聚产物中C8烯烃选择性为36.37%. 展开更多

关键词 树状聚酰胺-胺 乙烯齐聚 树状效应 负载催化剂

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灰色关联度分析弱碱三元驱采出液的破乳效果

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作者 黄金 徐春玲 +2 位作者 张和悦 李丽敏 高清河 《中外能源》 CAS 2022年第1期50-55,共6页

本文基于单因素实验和灰色关联度分析了弱碱三元驱油剂对破乳剂破乳效果的影响。研究结果表明,随着HPAM、石油磺酸盐、Na_(2)CO_(3)质量浓度的增加,SY-689破乳剂的破乳效果变差。当体系含有破乳剂时,与不含破乳剂的体系相比,三种驱油剂... 本文基于单因素实验和灰色关联度分析了弱碱三元驱油剂对破乳剂破乳效果的影响。研究结果表明,随着HPAM、石油磺酸盐、Na_(2)CO_(3)质量浓度的增加,SY-689破乳剂的破乳效果变差。当体系含有破乳剂时,与不含破乳剂的体系相比,三种驱油剂与油相含水量的灰色绝对关联度均有所降低,石油磺酸盐与水相含油量的灰色绝对关联度由0.9940下降到0.6305,但HPAM与水相含油量的灰色绝对关联度由0.5175升高到0.5695,Na_(2)CO_(3)与水相含油量的灰色绝对关联度由0.6486升高到0.9340。综合对比含破乳剂体系的灰色绝对关联度得出,与油相含水量相关性较强的驱油剂依次是石油磺酸盐和Na_(2)CO_(3),与水相含油量相关性较强的驱油剂依次是Na_(2)CO_(3)和石油磺酸盐,因此石油磺酸盐和Na_(2)CO_(3)的质量浓度是跟踪破乳剂的适应性时需要重点考虑的因素。本文通过分析弱碱三元驱油剂对破乳剂破乳效果的影响规律,为现场破乳剂应用的跟踪评价提供了借鉴。 展开更多

关键词 石油磺酸盐 HPAM Na_(2)CO_(3) 破乳剂 灰色关联度

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NaCl三元复合驱原油乳状液油水分离统计模型研究

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作者 鲁聪颖 赵越 +3 位作者 赵昌明 李丽敏 黄金 高清河 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1203-1210,共8页

采用多重光散射仪对NaCl-NaOH强碱和NaCl-Na_(2)CO_(3)弱碱两个三元复合驱原油乳状液体系的油水分离效果进行了测试,使用SPSS软件对分水率进行非线性拟合,分别得到两个体系的预测模型。通过残差分析、独立样本的非参数检验及卡方检验三... 采用多重光散射仪对NaCl-NaOH强碱和NaCl-Na_(2)CO_(3)弱碱两个三元复合驱原油乳状液体系的油水分离效果进行了测试,使用SPSS软件对分水率进行非线性拟合,分别得到两个体系的预测模型。通过残差分析、独立样本的非参数检验及卡方检验三种误差分析方法,验证了预测模型的拟合程度。实验结果表明,模型预测效果良好,两个模型的决定系数分别为0.890和0.968,卡方检验中κ系数分别为0.944和0.984(p值均为0.000);该模型不仅可以为室内模拟原油与三元复合驱的混合实验提供预测依据,也可以为现场预测原油乳状液的油水分离效果提供参考。 展开更多

关键词 NaCl三元复合驱 油水分离 原油乳状液 统计模型

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掺混石油醚对油泥脱水率的影响

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作者 朱轩辰 赵福君 +3 位作者 李丽敏 钱慧娟 魏立新 高清河 《天然气与石油》 2023年第5期28-34,共7页

大庆油田某采油厂油泥经现场处理后仍不能达到外输要求,具有含沙量大、烃质组分含量少、黏度大等特点,故针对此种油泥的处理方法展开研究。通过微观形态观测并测量油泥各组分含量,分析油泥处理难度大的原因。对34种水溶性破乳剂进行筛... 大庆油田某采油厂油泥经现场处理后仍不能达到外输要求,具有含沙量大、烃质组分含量少、黏度大等特点,故针对此种油泥的处理方法展开研究。通过微观形态观测并测量油泥各组分含量,分析油泥处理难度大的原因。对34种水溶性破乳剂进行筛选实验,发现破乳剂B更适合实验油样的脱水,但单一破乳剂的脱水效果不理想,因此考虑掺混一定比例的石油醚,形成破乳剂与石油醚掺混处理技术。掺混石油醚后破乳剂脱水效果得到显著提升,处理后的油泥可达外输标准。最后通过对破乳剂加药浓度、石油醚掺混比例及脱水温度进行优化,确定实验油泥脱水的最佳处理方案为破乳剂加药浓度150 mg/L、石油醚掺混比例10%、脱水温度65℃。研究结果为大庆油田某采油厂处理油泥提供了高效、经济、环保、可行的处理方案,可为其他类似项目提供借鉴。 展开更多

关键词 筛选 油泥 破乳剂 优化 石油醚

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