油水混相泡沫排液行为的研究

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作者 许豪 燕永利 +1 位作者 刘辉 贺炳成 《日用化学工业(中英文)》 北大核心 2025年第2期154-161,共8页

油水混相泡沫在食品、采油、化妆品等工业领域都有着广泛的应用,但是目前对于油水混相泡沫的报道多数集中于探讨油水混相泡沫的形成和稳定性,关于其排液行为的报道并不多见。文章分别采用十二烷和煤油作为油相与水以一定比例混合后加入... 油水混相泡沫在食品、采油、化妆品等工业领域都有着广泛的应用,但是目前对于油水混相泡沫的报道多数集中于探讨油水混相泡沫的形成和稳定性,关于其排液行为的报道并不多见。文章分别采用十二烷和煤油作为油相与水以一定比例混合后加入质量分数为0.125%的阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)制备油水混相泡沫,通过研究其发泡体积、半衰期、表观黏度、微观泡沫结构以及自由排液时电导率、排液体积、排液速率和粒径的变化,以揭示油水混相泡沫排液过程中各物理性质的变化规律及其影响机理。研究发现,各油水体积比(1∶9~5∶5)下的油水混相泡沫均具有非牛顿流体的剪切变稀性质;相比于纯水相泡沫,油水混相泡沫的泡沫综合性能较差但携液能力较强,且随着油水体积比的增加,油水混相泡沫的排液速率减小、携液能力增强;油水混相泡沫的排液行为可以分为三个阶段:重力作用主导快速排液阶段、连续相黏度主导的缓慢排液阶段和油滴阻塞作用主导的截流排液阶段。 展开更多

关键词 油水混相泡沫 微观结构 排液机理 排液速率

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碳量子点在油气田开发中的多功能应用研究进展

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作者 未然 燕永利 +1 位作者 贺炳成 刘辉 《日用化学工业(中英文)》 北大核心 2025年第2期216-224,共9页

碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)是一种新颖零维碳纳米材料,表面含有许多反应性官能团(如-OH、-COOH),这些含氧官能团很容易与结垢离子螯合,因此,CQDs具有良好的阻垢能力。此外,CQDs可以通过掺杂氮原子使其与铁的外层(d轨道)形成配... 碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)是一种新颖零维碳纳米材料,表面含有许多反应性官能团(如-OH、-COOH),这些含氧官能团很容易与结垢离子螯合,因此,CQDs具有良好的阻垢能力。此外,CQDs可以通过掺杂氮原子使其与铁的外层(d轨道)形成配位化合物,从而大量吸附在碳钢表面以达到良好的缓蚀效果。在驱油领域,基于CQDs粒径小、良好的界面活性、分散稳定性好、易于表面功能化、化学稳定性和耐温抗盐性强等特征,面对高温、高盐、超低渗透等恶劣条件,CQDs表现出比现有常规硅基纳米材料更大的发展潜力。本文从CQDs的制备出发,综述了近期合成方法的创新和延伸,讨论了其优劣点以及对所得CQDs在构成、构造和性能等方面的影响;并基于CQDs卓越的理化性质,重点介绍了CQDs在油气田开发中的应用,为拓展CQDs更多领域应用提供了参考。 展开更多

关键词 碳量子点 制备方法 阻垢 缓蚀 驱油

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纳米SiO_(2)表面改性稳定非水相泡沫的实验研究

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作者 姚思齐 燕永利 +2 位作者 张随望 陈钰 贺炳成 《日用化学工业（中英文）》 CAS 北大核心 2024年第8期903-910,共8页

非水相泡沫在石油开采、功能材料、日用化工等领域有着广泛的应用,非水相泡沫的研究进展影响着相关行业的发展。然而,由于其自身的界面张力和介电常数较低,致使发泡难度较大。为解决非水相体系发泡困难的问题,文章通过制备纳米SiO_(2)颗... 非水相泡沫在石油开采、功能材料、日用化工等领域有着广泛的应用,非水相泡沫的研究进展影响着相关行业的发展。然而,由于其自身的界面张力和介电常数较低,致使发泡难度较大。为解决非水相体系发泡困难的问题,文章通过制备纳米SiO_(2)颗粒,经TEM,FT-IR及XRD对颗粒进行表征,采用3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)对纳米SiO_(2)颗粒润湿性进行调控,研究纳米SiO_(2)颗粒对非水相溶剂发泡性能的影响。结果表明:经GPTMS改性后,颗粒的接触角范围扩大至34.7°~116°之间;且能有效降低不同溶剂的表面张力并增加溶剂体系的黏度;当颗粒质量分数为7%,粒径为10 nm时,非水相产生的泡沫体积随纳米SiO_(2)颗粒接触角的增大呈现先增后减的趋势,泡沫稳定性随纳米SiO_(2)颗粒接触角的增大呈现先增强后减弱的趋势。在甲酰胺体系中,当颗粒接触角为92.3°时,泡沫体积最高可达到12 mL,泡沫稳定时长可达63 d;在乙酸苄酯体系中,当颗粒接触角为79.5°时,泡沫体积最高可达到7 mL,泡沫稳定时长可达47 d;在癸烷体系中,当颗粒接触角为60.3°时,泡沫体积最高可达到4 mL,泡沫稳定时长可达8 d。 展开更多

关键词 非水相泡沫 纳米SiO_(2)颗粒 润湿性 发泡性能 稳定性

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纳米SiO_(2)颗粒稳定非水相泡沫的排液行为研究

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作者 高婷婷 燕永利 +2 位作者 张随望 陈钰 贺炳成 《日用化学工业（中英文）》 CAS 北大核心 2024年第7期751-758,共8页

非水相泡沫在石油化工、食品化工、日用化工和生物医药等行业有着广泛的应用,但非水相溶剂本身的低表面张力和低介电常数决定了其难以形成稳定的泡沫,而纳米Si O_(2)颗粒在发泡及稳泡领域的独特优势正得到越来越多的关注。本文通过二氯... 非水相泡沫在石油化工、食品化工、日用化工和生物医药等行业有着广泛的应用,但非水相溶剂本身的低表面张力和低介电常数决定了其难以形成稳定的泡沫,而纳米Si O_(2)颗粒在发泡及稳泡领域的独特优势正得到越来越多的关注。本文通过二氯二甲基硅烷(DCDMS)对14 nm的Si O_(2)颗粒进行表面润湿性改性,研究纳米Si O_(2)颗粒润湿性对非水相泡沫排液行为的影响。研究发现:随纳米Si O_(2)颗粒表面润湿性的增大,在非水相溶剂中形成的泡沫体积呈现先增大后减小的趋势;非水相溶剂极性的增强,其发泡性能呈现逐渐增强的趋势,但在非极性溶剂中不能形成有效的泡沫。所形成的非水相泡沫排液过程分为排液初期、中期、末期三个阶段,随纳米Si O_(2)颗粒表面润湿性的增大,泡沫消泡半衰期呈现先增大后减小的趋势;强极性溶剂泡沫排液半衰期可达45 min,中等极性溶剂泡沫排液半衰期可达60 min,且在光学显微镜下观察到随排液时间的增加,泡沫粒径逐渐增大,形状逐渐趋于多边形。 展开更多

关键词 纳米SiO_(2)颗粒 润湿性 非水相泡沫 排液曲线 排液半衰期

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油水混相泡沫的稳定化研究进展

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作者 方旭东 燕永利 +2 位作者 刘江波 严阿勇 贺炳成 《日用化学工业（中英文）》 CAS 北大核心 2024年第6期698-707,共10页

油水混相泡沫是一种特殊的泡沫体系,由于其在化工、食品、药品等领域的广泛应用,因此对其稳定化机制的研究变得越来越重要。基于最新研究进展,研究了影响油水混相泡沫稳定性的因素,包括表面活性物质、油相以及一些其他因素,以探究其对... 油水混相泡沫是一种特殊的泡沫体系,由于其在化工、食品、药品等领域的广泛应用,因此对其稳定化机制的研究变得越来越重要。基于最新研究进展,研究了影响油水混相泡沫稳定性的因素,包括表面活性物质、油相以及一些其他因素,以探究其对泡沫的发泡性能和稳定性的作用机制,并着重论述了油相的种类、含量对泡沫稳定化的影响,最后探究了温度、矿化度以及不同表面活性剂和颗粒或者油相的耦合对泡沫稳定性的影响。文章还提出了一些未来的研究方向以及利用新型材料和纳米颗粒技术开发更有效的泡沫稳定化方法,对于深入理解油水混相泡沫的稳定化机制、优化泡沫性能、开发新的应用和解决相关领域的问题具有重要意义。 展开更多

关键词 油水混相泡沫 表面活性物质 油相 温度 矿化度 稳定化

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表面活性聚集体稳定非水相泡沫的实验研究

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作者 张自伟 燕永利 +2 位作者 贺炳成 豆龙龙 史松 《日用化学工业（中英文）》 CAS 北大核心 2024年第10期1181-1190,共10页

非水相泡沫在化妆品、多孔材料、生物医药、油气开发等方向具有广泛的应用,然而表面张力较低等原因导致发泡困难,稳定性差,因此与泡沫相关的领域,一直是被攻克的难点。表面活性聚集体具有密度高,有序性良好等性质,可有效降低界面张力,... 非水相泡沫在化妆品、多孔材料、生物医药、油气开发等方向具有广泛的应用,然而表面张力较低等原因导致发泡困难,稳定性差,因此与泡沫相关的领域,一直是被攻克的难点。表面活性聚集体具有密度高,有序性良好等性质,可有效降低界面张力,被广泛应用于相关领域。文章以十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠为主剂,与甲酰胺和癸醇融合,制备出不同的表面活性聚集体并对其表征,观察非水相溶剂的起泡性和稳定性能。结果表明:表面活性聚集体均为层状液晶结构,属于非牛顿流体,有剪切-稀释的流变现象,并且表面活性剂的含量越高,表面活性聚集体层状液晶的结构越稳定,泡沫随层状液晶质量含量上升呈现出先增大后减少的趋势。SDBS/癸醇/甲酰胺的稳泡能力优于SDS/癸醇/甲酰胺,以甲酰胺为非水相时,SDBS/癸醇/甲酰胺中层状液晶为60%(w/%)时,泡沫稳定时长55 h以上。当非水相为癸醇时,SDBS/癸醇/甲酰胺中层状液晶为60%(w/%)时,泡沫稳定时长6 h以上。 展开更多

关键词 表面活性聚集体 层状液晶 稳定性 非水相泡沫

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CaCO_(3)纳米晶体稳定非水相泡沫实验研究

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作者 张佩亮 燕永利 +3 位作者 吕博 曹玉霞 吴春生 贺炳成 《日用化学工业（中英文）》 CAS 北大核心 2023年第6期642-648,共7页

非水相泡沫在油田开发、功能材料、食品工业和日化等领域有着广泛的应用,对非水相泡沫性能的调控在相关行业的发展中发挥着重要的影响。然而,由于非水相溶剂具有的低界面张力和低介电常数,导致其发泡难度较大。为解决非水相溶剂发泡困... 非水相泡沫在油田开发、功能材料、食品工业和日化等领域有着广泛的应用,对非水相泡沫性能的调控在相关行业的发展中发挥着重要的影响。然而,由于非水相溶剂具有的低界面张力和低介电常数,导致其发泡难度较大。为解决非水相溶剂发泡困难的问题,文章通过制备CaCO_(3)纳米晶体,并经TEM,FT-IR及XRD等对晶体颗粒进行了表征,采用1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷对CaCO_(3)纳米晶体的润湿性进行了调控,研究CaCO_(3)纳米晶体对非水相溶剂发泡性能的影响。研究发现:随CaCO_(3)纳米晶体质量分数的增加,不同接触角的CaCO_(3)纳米晶体所产生的泡沫体积呈现先增后减的趋势,当晶体质量分数为5%时,非水相溶剂发泡性能最佳,泡沫体积最高可达到120 mL;非水相泡沫的稳定性随CaCO_(3)纳米晶体接触角的增加呈现先增强后减弱的趋势,当接触角范围在47.5°~73.9°时,非水相泡沫的稳定性最佳,排液半衰期最高可达到100 h。 展开更多

关键词 泡沫 CaCO_(3)纳米晶体 润湿性 发泡性能

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十四烷基三甲基溴化铵蠕虫状胶束的形成及其线性黏弹性

8

作者 李振兴 燕永利 +2 位作者 王虎 吴春生 贺炳成 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2312-2316,共5页

以阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)溶液作为反应主剂,油酸钠(NaOA)溶液作为反应助剂,制备得到了TTAB/NaOA蠕虫状胶束,并研究了表面活性剂摩尔比、主剂质量分数对蠕虫状胶束线性黏弹性的影响。结果表明,当主剂TTAB与助剂NaO... 以阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)溶液作为反应主剂,油酸钠(NaOA)溶液作为反应助剂,制备得到了TTAB/NaOA蠕虫状胶束,并研究了表面活性剂摩尔比、主剂质量分数对蠕虫状胶束线性黏弹性的影响。结果表明,当主剂TTAB与助剂NaOA的摩尔比为2.6∶1~4.6∶1,TTAB质量分数在7%~16%之间时,溶液中均有蠕虫状胶束形成。当主剂TTAB与助剂NaOA的摩尔比为4.2∶1,TTAB质量分数为14%时,零剪切黏度可达到最大值即为η_(0)=15324 mPa·s,且溶液体系的平台模量G_(0)和弛豫时间τ_(R)也达到最大值,此时溶液体系中蠕虫状胶束长度最长,网络结构最为紧密,并呈现出良好的线性黏弹性。由上述溶液体系的实际Cole-Cole图表明本文探讨研究的蠕虫状胶束体系是符合麦克斯韦模型的线性黏弹性流体。 展开更多

关键词 十四烷基三甲基溴化铵 油酸钠 蠕虫状胶束 线性黏弹性

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微纳米晶体对于泡沫形成和稳定的影响机制研究进展

9

作者 吕博 燕永利 +3 位作者 杜春保 朱西柱 吴春生 于长龙 《日用化学工业》 CAS 北大核心 2021年第4期348-355,共8页

采用常规表面活性剂或多相体系所形成的泡沫稳定性较差而难以满足众多工业领域的应用。近年来,利用微纳米晶体以形成具有超稳定特性的泡沫体系受到学术界的重视。因此,着重论述了晶体颗粒对泡沫的形成机制和稳定机制以及影响因素,如晶... 采用常规表面活性剂或多相体系所形成的泡沫稳定性较差而难以满足众多工业领域的应用。近年来,利用微纳米晶体以形成具有超稳定特性的泡沫体系受到学术界的重视。因此,着重论述了晶体颗粒对泡沫的形成机制和稳定机制以及影响因素,如晶体颗粒的浓度、环境温度、粒径大小、溶剂性质等,并简要概括了晶体颗粒形成的泡沫在食品和材料领域的应用,同时指出了该领域今后的研究方向。 展开更多

关键词 微纳米晶体 泡沫 发泡性能 稳定性

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油相对水相泡沫形成和稳定性的影响

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作者 白凡 燕永利 +2 位作者 刘江波 严阿勇 贺炳成 《日用化学工业（中英文）》 CAS 北大核心 2024年第6期630-639,共10页

油水混相泡沫在日用化妆品、化学工业、石油工业等领域有着广泛的应用,但是目前关于油水混相泡沫的报道多集中在探究表面活性剂、温度、pH、矿化度等外界因素对油水混相泡沫的稳定性的影响,对于油相种类和油相含量对水相泡沫的形成和稳... 油水混相泡沫在日用化妆品、化学工业、石油工业等领域有着广泛的应用,但是目前关于油水混相泡沫的报道多集中在探究表面活性剂、温度、pH、矿化度等外界因素对油水混相泡沫的稳定性的影响,对于油相种类和油相含量对水相泡沫的形成和稳定性影响机制缺乏系统研究。文章通过改变油相种类、油水体积比进行发泡实验,最后通过分析各泡沫体积、泡沫排液半衰期、泡沫的衰变速率、泡沫的微观粒径、油相的表面张力和油水界面张力来探究油相对水相泡沫的形成和稳定性影响机制。研究发现:随着油相碳链长度的增加水相泡沫的起泡性能下降;同时随着油相的表面张力增大,泡沫稳定性提高;油水体积比对水相泡沫的形成和稳定性有着重要的影响,在低油水体积比时,泡沫壁之间排列紧密,形成了大小不一的泡沫,且由于泡沫之间相互挤压,使其微观结构形貌杂乱无规则;随着油水体积比的升高泡沫粒径整体上变小,且大小变得越来越均匀,泡沫结构变得更加致密,使得泡沫更加稳定。 展开更多

关键词 油水混相泡沫 油相种类 油相含量 形成 稳定性

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SiO2纳米颗粒对水相泡沫稳定性的影响 被引量：4

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作者 张阳 燕永利 +2 位作者 奚琪 于长龙 寇卫伟 《日用化学工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期26-31,共6页

采用SiO2纳米颗粒分别与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、非离子表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)复配制备水相泡沫,研究了发泡体积、半衰期和微观结构的变化规律,以揭示S... 采用SiO2纳米颗粒分别与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、非离子表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)复配制备水相泡沫,研究了发泡体积、半衰期和微观结构的变化规律,以揭示SiO2纳米颗粒对水相泡沫稳定性的影响机理。结果表明,在表面活性剂质量分数一定的条件下,随着纳米颗粒质量分数的增加,泡沫稳定性逐渐增强,当纳米颗粒质量分数为0.3%时,发泡体积达最大值,含气率分别为78.9%,78.4%和78.8%。与单组分质量分数分别为0.3%,0.3%和15%的SDS、CTAB、AEO-3体系相比,发泡体积未受影响,半衰期分别为9.0,8.2和360min,提高了20%,28.1%和71.4%,泡沫的稳定性得到了不同程度的改善。 展开更多

关键词 泡沫 表面活性剂 SiO2纳米颗粒 稳定性

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