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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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日用化学工业（中英文） 2023年第6期53卷 642-648页

作者：张佩亮燕永利吕博曹玉霞吴春生贺炳成西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司采油十厂采油工艺研究所甘肃庆城745100

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... 详细信息

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。

关键词：泡沫 CaCO_(3)纳米晶体润湿性发泡性能

天然气泡沫排水采气井强化排采装置优化设计及应用

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特种油气藏 2022年

作者：黄斌王思琪丁琦张璐唐博强郭伟邹澈东北石油大学中国石化销售股份有限公司湖北荆州石油分公司

针对天然气井泡沫排水采气效率低的问题，进行了强化发泡排采管柱结构设计研究。通过建立井筒内气体-泡沫流耦合模型的方法，对泡沫井液相滞留结构和二次发泡结构进行了优选。得出结论为优选波浪形液相滞留器结构，液相在稳定后会被气... 详细信息

针对天然气井泡沫排水采气效率低的问题，进行了强化发泡排采管柱结构设计研究。通过建立井筒内气体-泡沫流耦合模型的方法，对泡沫井液相滞留结构和二次发泡结构进行了优选。得出结论为优选波浪形液相滞留器结构，液相在稳定后会被气相携带影响不会向下运移，体系内产生相对稳定的、动态的状态结构，流动阻力相对较低，具有很强的存水能力；气体经过强化发泡结构进入液相时会产生气泡，矩形发泡器和脉冲梯形发泡器的发泡效果最好。最后建立了井筒内二次发泡装置室内实验，通过对比下入强化排采装置前后井筒内液面高度随时间的变化，验证了加入强化排采装置可达到加快排液速度的理论效果，实现高效的泡沫排水采气，对天然气的高效开发具有重要意义。

关键词：泡沫排水采气强化发泡液相滞留

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泡沫浮选法脱除铝酸钠溶液中有机物

泡沫浮选法脱除铝酸钠溶液中有机物

作者：薛藤中南大学

学位级别：硕士

目前,全球95%以上氧化铝由拜耳法生产。在拜耳法高温高压及母液长期循环的条件下,铝酸钠溶液中有机物浓度高、种类多。这些有机物会给氧化铝生产带来明显负面影响。因此,探寻一种高效经济脱除铝酸钠溶液中有机物的方法,是目前氧化铝行... 详细信息

目前,全球95%以上氧化铝由拜耳法生产。在拜耳法高温高压及母液长期循环的条件下,铝酸钠溶液中有机物浓度高、种类多。这些有机物会给氧化铝生产带来明显负面影响。因此,探寻一种高效经济脱除铝酸钠溶液中有机物的方法,是目前氧化铝行业迫在眉睫的需求。有机物在铝酸钠溶液中有特殊的表面行为,并且产生大量泡沫,由此本文提出通过泡沫浮选来脱除铝酸钠溶液中有机物。为此,首先采用表面张力法研究有机物在铝酸钠溶液中的界面行为,强化有机物在泡沫中富集;再研究有机物对铝酸钠溶液粘度的影响,通过粘度、温度的因素调控泡沫稳定性。最后研究泡沫浮选脱除铝酸钠溶液中有机物的规律。主要研究结果如下:(1)草酸钠、苯甲酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠、硬脂酸钠和油酸钠在铝酸钠溶液中具有明显表面活性。碳链长,亲水基团多的有机物,更能显著降低铝酸钠溶液的表面张力。相同浓度下,表面活性由强到弱为:柠檬酸钠>酒石酸钠>硬脂酸钠>油酸钠>苯甲酸钠>草酸钠。相同条件下,临界胶束浓度由大到小的顺序为:草酸钠>酒石酸钠>柠檬酸钠>苯甲酸钠>油酸钠>硬脂酸钠。同时,碳链增长,最小平均截面积与吸附层厚度增大,最大表面吸附量减小;温度升高,临界胶束浓度、最小平均截面积与吸附层厚度增大,最大表面吸附量减小。(2)草酸钠、苯甲酸钠、酒石酸钠和柠檬酸钠4种有机物明显影响铝酸钠溶液的粘度。上述4种有机物浓度在0～0.7 g·L范围内增大,铝酸钠溶液的粘度下降;浓度大于0.7 g·L后,铝酸钠溶液的粘度随有机物浓度上升而增大,该转折点与有机物的临界胶束浓度大致相同。同时发现,随着有机物浓度升高,粘流活化能和指前因子A先减小,后增大,与粘度的变化规律一致。与合成铝酸钠溶液的粘流活化能相比,总有机碳浓度大于1.0 g·L后,工业铝酸钠溶液的粘流活化能和溶液粘度显著增大。(3)相较于草酸钠,含柠檬酸钠的铝酸钠溶液泡沫大小均匀,泡沫壁更厚,泡沫稳定性较好。添加4种有机物后,铝酸钠溶液泡沫稳定性由强到弱的顺序为:柠檬酸钠>酒石酸钠>苯甲酸钠>草酸钠。温度升高,泡沫稳定性下降。同时,随刮泡量增多,有机物脱除率增大,但泡沫中有机物浓缩比减小。有机物的脱除率由大到小为:柠檬酸钠>酒石酸钠>苯甲酸钠>草酸钠。加入阳离子表面活性剂A,有机物的脱除率上升1.5～2.5%。在333K,柠檬酸钠脱除率可达27.52%;泡沫体积为20 m L时,柠檬酸钠浓度浓缩比达4.0以上。图38幅,表13个,参考文献114篇

关键词：拜耳法铝酸钠溶液有机物泡沫浮选

三维g-CN泡沫负载Cu(OH)纳米片的制备及其光催化还原CO性能

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材料工程 2023年 141-150页

作者：方伟孙志敏赵雷陈辉何漩杜星王大珩武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

为了改善g-C3N4光催化还原CO2过程中的气体传质、吸附和光生电荷分离效率,分别从泡沫孔结构构筑和构建异质结两方面进行光催化材料设计。采用表面活性剂发泡法制备g-C3N4泡沫(g-C3N4Foam),以此为基体通过化学镀铜和氢氧化处理制备g-C3N... 详细信息

为了改善g-C3N4光催化还原CO2过程中的气体传质、吸附和光生电荷分离效率,分别从泡沫孔结构构筑和构建异质结两方面进行光催化材料设计。采用表面活性剂发泡法制备g-C3N4泡沫(g-C3N4Foam),以此为基体通过化学镀铜和氢氧化处理制备g-C3N4泡沫负载Cu(OH)2纳米片(Cu(OH)2/CNF)复合材料,对其结构和光催化性能进行分析。结果表明:g-C3N4Foam和Cu(OH)2/CNF均展现出发达的三维微米孔网络结构,这种结构可从动力学层面优化CO2在气-固催化反应中的传质和吸附,使CO2吸附容量分别达到3.97 cm3/g和3.59 cm3/g,为g-C3N4粉末的2.96倍和2.68倍;同时,Cu(OH)2/CNF样品中还形成大量二维Cu(OH)2纳米片结构,不仅可以拓宽复合材料的光利用范围,还可通过g-C3N4/Cu(OH)2异质结的构建促进光生电子向Cu(OH)2表面转移,提升光生电荷分离效率;制备的Cu(OH)2/CNF复合样品CO产率达到11.041μmol·g-1·h-1,为g-C3N4Foam和g-C3N4粉末样品的2.76倍和6.83倍。

关键词： g-C N 泡沫 Cu(OH) 纳米片 CO 吸附光生电荷分离光催化还原CO

聚乙二醇基聚氨酯形状记忆泡沫的制备与性能研究

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现代化工 2023年第3期43卷 187-191页

作者：谢贵堂李满霞姚明张均姜志国北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 北京化工大学高新技术研究院北京100029 惠州北化工产学研基地有限公司广东惠州516081

以聚乙二醇、液化二苯基甲烷二异氰酸酯为主要原料,采用一步发泡法制备聚乙二醇基聚氨酯形状记忆泡沫(SMPF),考察了水(发泡剂)用量对SMPF形态结构、密度、热性能和形状记忆性能的影响。结果表明,随着水用量的增加,SMPF泡孔孔径先增大后... 详细信息

以聚乙二醇、液化二苯基甲烷二异氰酸酯为主要原料,采用一步发泡法制备聚乙二醇基聚氨酯形状记忆泡沫(SMPF),考察了水(发泡剂)用量对SMPF形态结构、密度、热性能和形状记忆性能的影响。结果表明,随着水用量的增加,SMPF泡孔孔径先增大后减小,密度先减小后增大;聚乙二醇软段结晶熔融温度由40.2℃增大至53.1℃,SMPF起始热分解温度由318.0℃减小至297.3℃;形状固定率(R_(f))逐渐降低,热激发形状回复率(R_(r热))和水激发形状回复率(R_(r水))均呈现先减小后增大的变化规律,且当水用量≤1.5 phr时,R_(f)和R_(r)均大于80%。

关键词：聚乙二醇形状记忆聚氨酯泡沫水激发

基于核磁共振技术的非均质岩心中泡沫动态稳定性评价方法及应用

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力学学报 2021年第8期53卷 2205-2213页

作者：李原狄勤丰王文昌华帅上海大学力学与工程科学学院上海200072

基于有效孔隙体积守恒和核磁共振技术建立了泡沫在岩心中的动态稳定性的评价方法.利用油、水标定方法测量了岩心中油相和泡沫液的体积,计算了泡沫在岩心驱替过程中的动态稳定因子.测试了双层非均质岩心的横向弛豫谱线及核磁共振图像,比... 详细信息

基于有效孔隙体积守恒和核磁共振技术建立了泡沫在岩心中的动态稳定性的评价方法.利用油、水标定方法测量了岩心中油相和泡沫液的体积,计算了泡沫在岩心驱替过程中的动态稳定因子.测试了双层非均质岩心的横向弛豫谱线及核磁共振图像,比较了纳米颗粒强化泡沫和表面活性剂泡沫的驱油效果和动态稳定因子.结果表明,岩心中的含水体积在注入2.0 PV泡沫前快速上升随后基本稳定;而含气体积逐渐上升,注入5.0 PV泡沫后上升速率变小.泡沫的动态稳定因子经历了骤减、递增和平稳3个阶段.泡沫前期的驱油效果主要依赖于水相,随着含水体积基本稳定,岩心的产油速率和泡沫动态稳定因子的增长速率具有明显正相关关系,即中后期取决于泡沫气体对剩余油的驱替能力.与表面活性剂泡沫相比,纳米颗粒强化泡沫提高了低渗层的波及能力和驱油效率,抑制了泡沫发展的不稳定阶段并且提高了动态稳定因子最终的平衡值.该稳定性评价方法可用于反映泡沫渗流特点并筛选适合储层特征的稳定泡沫体系.

关键词：泡沫动态稳定性非均质岩心核磁共振纳米颗粒

聚氨酯泡沫固定化Alcaligenes sp.DN25去除苯酚的研究

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化工学报 2021年第5期72卷 2783-2791页

作者：黄文媛孙士杰唐宏震苏智芳钟秦迪刘幽燕李青云广西大学化学化工学院广西南宁530004

载体材料是构建固定化体系的基础,其中孔结构直接影响固定化的生物量及降解结果,开展了制备不同孔径聚氨酯泡沫材料并考察其固定化产碱杆菌DN25降解苯酚的研究。结果表明,孔隙结构的聚氨酯泡沫材料在孔径均值为150μm时所固定的生物量... 详细信息

载体材料是构建固定化体系的基础,其中孔结构直接影响固定化的生物量及降解结果,开展了制备不同孔径聚氨酯泡沫材料并考察其固定化产碱杆菌DN25降解苯酚的研究。结果表明,孔隙结构的聚氨酯泡沫材料在孔径均值为150μm时所固定的生物量达到最大值(0.0253±0.0010)g,固定化细胞能在48 h内完全降解1160 mg·L^(-1)苯酚,而游离细胞则完全受到抑制,并且发现载体材料PUF在降解前12 h内吸附苯酚的平衡吸附率为56.1%。进一步研究固定化细胞在初始pH6.0~9.0,NaCl浓度0~4.0%条件下降解900 mg·L^(-1)苯酚的情况,固定化细胞对苯酚的去除率受pH、NaCl浓度的影响不显著。并且,固定化细胞重复使用11个批次对500 mg·L^(-1)苯酚的去除率仍能保持100%,反映了PUF-固定化细胞体系对苯酚处理浓度和系统稳定性两方面的强化作用。

关键词：泡沫固定化降解孔径苯酚

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聚L-乳酸泡沫材料制备及油水分离应用

高分子材料科学与工程 2020年第4期36卷 93-98,104页

作者：刘瑞来徐婕穆寄林刘淑琼林皓胡家朋赵瑨云付兴平福建省生态产业绿色技术重点实验武夷学院生态与资源工程学院福建武夷山354300 福建师范大学材料科学与工程学院福建福州350007

以聚L-乳酸(PLLA)/四氢呋喃为淬火溶液,通过热致相分离法得到PLLA泡沫材料。泡沫由直径为(45±13)μm的多孔微球组成。以PLLA泡沫材料为油水分离材料,研究其对十二醇、机油、石蜡油和硅油的吸附和油水分离性能。实验结果表明,PLLA泡沫... 详细信息

以聚L-乳酸(PLLA)/四氢呋喃为淬火溶液,通过热致相分离法得到PLLA泡沫材料。泡沫由直径为(45±13)μm的多孔微球组成。以PLLA泡沫材料为油水分离材料,研究其对十二醇、机油、石蜡油和硅油的吸附和油水分离性能。实验结果表明,PLLA泡沫材料的比表面积和孔隙率分别高达13.9m^2/g和97.5%,水接触角(WCA)为141.8°,与普通PLLA流延膜相比水接触角约增加了70°。PLLA泡沫材料对4种油的吸附容量均大于12g/g,为流延膜的14~19倍。吸油容量的增加主要与泡沫材料的高孔隙率和大比表面积,及材料表面和内部的微/纳结构有关。由于超疏水性、亲油性和毛细管效应,PLLA泡沫材料可以快速吸收漂浮在水面上的油层,可作为一种理想的油水分离材料。

关键词：纳米纤维泡沫聚L-乳酸疏水性油水分离

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木质素低聚物衍生聚氨酯泡沫的制备及性能

工程塑料应用 2024年第4期52卷 23-28页

作者：霍淑平刘贵锋霍美玉金灿吴国民孔振武中国林业科学研究院林产化学工业研究所/江苏省生物质能源与材料重点实验室/国家林业和草原局林产化学工程重点实验室/林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心/江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心南京210042

针对木质素分子结构复杂、反应活性低、高值化利用不足等问题,从木质素高效可控降解、分子结构定向化学修饰以及复合功能化等方面出发,开展了木质素可控氢化降解以及基于木质素低聚物衍生聚氨酯泡沫(PUFs)材料的制备及性能调控研究。以N... 详细信息

针对木质素分子结构复杂、反应活性低、高值化利用不足等问题,从木质素高效可控降解、分子结构定向化学修饰以及复合功能化等方面出发,开展了木质素可控氢化降解以及基于木质素低聚物衍生聚氨酯泡沫(PUFs)材料的制备及性能调控研究。以Ni/ZrO_(2)/Hβ为催化剂,对木质素进行部分还原降解获得了高酚羟基含量的活性木质素低聚物,继而经氧丙基化改性,制备了高反应活性的木质素低聚物多元醇(LOP),通过^(31)P NMR和^(1)H NMR表征分析了木质素低聚物及LOP,探讨了木质素低聚物改性前后的结构变化。将LOP与大豆油多元醇复配构建了全生物基PUFs材料,考察了LOP的结构及用量等对PUFs材料的微观结构、形貌及其物理化学性能的作用与影响规律,探明了不同性能木质素低聚物衍生PUFs材料的制备工艺。研究结果表明,LOP的加入会导致PUFs材料的泡孔减小,闭孔率增加,进而有效改善PUFs力学性能和高温热稳定性,通过对LOP用量的调节,可实现不同强度PUFs的高效制备(压缩强度0.27~0.65 MPa)。

关键词：木质素低聚物多元醇聚氨酯泡沫