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硫离子对聚丙烯酰胺黏度影响机制研究

中国石油大学学报（自然科学版） 2016年第5期40卷 166-172页

作者：杜春安潘永强徐鹏汪卫东包木太李阳中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257051 中国石油化工股份有限公司北京100100

污水中的硫离子导致配制聚合物溶液黏度损失严重,影响驱油效果。为明确硫离子导致聚合物黏度降低的机制,防止聚合物黏度损失,实验研究不同质量浓度硫离子对聚合物黏度的影响以及可逆性,利用扫描电镜观察降黏前后聚合物微观形貌,利用凝... 详细信息

污水中的硫离子导致配制聚合物溶液黏度损失严重,影响驱油效果。为明确硫离子导致聚合物黏度降低的机制,防止聚合物黏度损失,实验研究不同质量浓度硫离子对聚合物黏度的影响以及可逆性,利用扫描电镜观察降黏前后聚合物微观形貌,利用凝胶色谱-示差折光检测器分析降黏前后聚合物相对分子质量分布,并利用量子化学和分子动力学方法探讨硫化物对聚合物的断链、卷曲作用机制。结果表明:7 mg/L的S^(2-)能使1.7 g/L聚合物溶液黏度损失超过80%;聚合物的重均相对分子质量和均方回转半径分别由降解前的3.677×106g/mol、191.7 nm降低为1.277×10~6g/mol、91.4 nm,相对分子质量分布变宽,聚合物分子尺寸变小;导致聚合物黏度降低的主要原因是S^(2-)引发自由基链式反应,聚合物断链,同时,S2-引起聚合物分子链收缩、卷曲,网状结构被破坏。

关键词：聚丙烯酰胺硫离子降黏机制断链作用卷曲作用

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硫离子对聚合物溶液黏弹性的影响

石油化工 2016年第6期45卷 701-706页

作者：伊卓刘希方昭杜超胡晓娜中国石化北京化工研究院北京100013

模拟油田含S^(2-)污水配制聚丙烯酰胺(HPAM)溶液,利用FTIR、黏度计、流变仪等研究了S^(2-)含量对HPAM分子结构及溶液黏弹性的影响。表征结果显示,S^(2-)存在下,聚合物分子主链C—C键发生断裂导致溶液黏弹性降低。实验结果表明,随S^(2-)... 详细信息

模拟油田含S^(2-)污水配制聚丙烯酰胺(HPAM)溶液,利用FTIR、黏度计、流变仪等研究了S^(2-)含量对HPAM分子结构及溶液黏弹性的影响。表征结果显示,S^(2-)存在下,聚合物分子主链C—C键发生断裂导致溶液黏弹性降低。实验结果表明,随S^(2-)含量的增大,聚合物溶液表观黏度下降速率增大。在实验应力范围内,S^(2-)含量不同的聚合物溶液均出现线性黏弹区,但随S^(2-)含量的增大,聚合物溶液线性黏弹区对应的复合模量逐渐降低,储能模量和损耗模量均减小。S^(2-)含量较高时,聚合物增黏效果变差。随剪切速率的增大,法向应力差逐渐增大;S^(2-)含量越高,法向应力差增幅越显著。在剪切速率为7.34 s-1下,当S^(2-)含量低于1.7 mg/L时,法向应力差保留率大于表观黏度保留率;当S^(2-)含量高于1.7 mg/L时,表观黏度保留率大于法向应力差保留率。

关键词：聚丙烯酰胺驱油聚合物硫离子黏弹性储能模量损耗模量法向应力差

硫离子与部分水解聚丙烯酰胺溶液作用的分子动力学研究

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应用化工 2021年

作者：施雷庭史保录叶仲斌史开庆油气藏地质与开发工程国家重点实验室(西南石油大学)

渤海某油田在注水等作业过程中造成了不同程度的SRB污染，加之注入水中含有大量的硫酸盐，导致了H;S的不断生成，同时油田含水上升快，常规的聚驱流度控制技术受到了挑战。为探讨S;对聚合物溶液性能的影响，对HPAM粘均分子量、流变性能... 详细信息

渤海某油田在注水等作业过程中造成了不同程度的SRB污染，加之注入水中含有大量的硫酸盐，导致了H;S的不断生成，同时油田含水上升快，常规的聚驱流度控制技术受到了挑战。为探讨S;对聚合物溶液性能的影响，对HPAM粘均分子量、流变性能、各亲水基团中心原子水化能力等进行了研究，利用分子动力学研究了Na;CO;抑制S;降粘机理。结果表明，16mg/L H;S对浓度为2500mg/L的HPAM的降粘率约76%；随着S;浓度增加，稠度系数K降低，幂律因子n增大，溶液增粘效果变差，其原因是由于S;使得分子主链断链、侧基基团发生卷曲收缩；在H;S存在条件下，Na;CO;与HPAM形成“竞争”性反应，Na;CO;优先与S;反应，从而降低S;含量，达到了抑制S;降粘作用的目的，也为含H;S油藏聚驱有效控制流度提供了思路。

关键词：硫离子流变性能径向分布函数竞争排斥增粘稳粘

可同时比色检测硫离子和高半胱氨酸/半胱氨酸的化学探针的合成及应用

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高等学校化学学报 2018年第8期39卷 1647-1655页

作者：夏玉婷江波吴庆胡庆红袁泽利遵义医学院药学院遵义563003

合成了一个能同时检测硫离子(S2-)和高半胱氨酸/半胱氨酸(Hcy/Cys)的化学探针1,采用核磁共振波谱(NMR)、高分辨质谱(HRMS)、元素分析和傅里叶换红外光谱(FTIR)等表征了其分子结构,并通过高效液相色谱、质谱以及核磁滴定氢谱实验研究了探... 详细信息

合成了一个能同时检测硫离子(S2-)和高半胱氨酸/半胱氨酸(Hcy/Cys)的化学探针1,采用核磁共振波谱(NMR)、高分辨质谱(HRMS)、元素分析和傅里叶换红外光谱(FTIR)等表征了其分子结构,并通过高效液相色谱、质谱以及核磁滴定氢谱实验研究了探针1检测S2-和Hcy/Cys的机理.实验结果表明,探针1能同时对S2-和Hcy/Cys进行快速、高敏感性和选择性识别,并且是通过硫醇亲核反应识别的.在Tris-HCl缓冲溶液[10 mmol/L,p H=7.40,50%(体积分数)乙醇]中,探针1对S2-于552 nm处表现了显著的吸收强度增强并伴随溶液颜色由无色变为紫红色;对Hcy/Cys于552 nm处表现了特异的荧光增强,而对Cys的检测还可见溶液颜色由无色变为酒红色,据此制备了负载探针1的滤纸传感器用于比色检测S2-和Cys.此外,将探针1用于人血清的加标回收率测定,获得了较好的结果.

关键词：探针比色检测硫离子高半胱氨酸/半胱氨酸

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硫离子与部分水解聚丙烯酰胺溶液性能的研究

应用化工 2021年第10期50卷 2672-2676页

作者：施雷庭史保录叶仲斌史开庆西南石油大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室四川成都610500

渤海某油田在注水等作业过程中造成了不同程度的SRB污染,加之注入水中含有大量的硫酸盐,导致了H_(2)S的不断生成,同时油田含水上升快,常规的聚驱流度控制技术受到了挑战。为探讨S2-对聚合物溶液性能的影响,对HPAM粘均分子量、流变性能... 详细信息

渤海某油田在注水等作业过程中造成了不同程度的SRB污染,加之注入水中含有大量的硫酸盐,导致了H_(2)S的不断生成,同时油田含水上升快,常规的聚驱流度控制技术受到了挑战。为探讨S2-对聚合物溶液性能的影响,对HPAM粘均分子量、流变性能、各亲水基团中心原子水化能力等进行了研究,利用分子动力学研究了Na_(2)CO_(3)抑制S^(2-)降粘机理。结果表明,16 mg/L H_(2)S对浓度为2500 mg/L的HPAM的降粘率约76%;随着S^(2-)浓度增加,稠度系数K降低,幂律因子n增大,溶液增粘效果变差,其原因是由于S^(2-)使得分子主链断链、侧基基团发生卷曲收缩;在H_(2)S存在条件下,Na_(2)CO_(3)与HPAM形成“竞争”性反应,Na_(2)CO_(3)优先与S^(2-)反应,从而降低S^(2-)含量,达到了抑制S^(2-)降粘作用的目的,也为含H_(2)S油藏聚驱有效控制流度提供了思路。

关键词：硫离子流变性能径向分布函数竞争排斥增粘稳粘

可依次检测汞、硫离子的双功能比色传感器的设计与研究

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材料导报 2020年第24期34卷 24010-24013页

作者：程晓红代思思和平屈少华汪竞阳湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室襄阳441053 湖北文理学院化学工程学院襄阳441053

本工作报道了一种含二甲氨基二硫代甲酸基团的化合物C1,其可与汞离子形成稳定的络合物C1-Hg(Ⅱ),引起分子内电荷转移效率及紫外-可见吸收光谱的明显变化。同时,络合物C1-Hg(Ⅱ)亦可作为硫离子的比色传感器,通过间接的方法实现对硫离子... 详细信息

本工作报道了一种含二甲氨基二硫代甲酸基团的化合物C1,其可与汞离子形成稳定的络合物C1-Hg(Ⅱ),引起分子内电荷转移效率及紫外-可见吸收光谱的明显变化。同时,络合物C1-Hg(Ⅱ)亦可作为硫离子的比色传感器,通过间接的方法实现对硫离子的高效检测。在该络合物的溶液中加入硫离子之后,其最大吸收峰红移了近135 nm,溶液从浅黄色变为深红色,对硫离子的检出限低达1.5×10^-6 mol/L。重要的是,络合物C1-Hg(Ⅱ)具有较高的选择性,对除硫离子之外的其他阴离子无明显的光谱响应。

关键词：双功能传感器比色法偶氮苯汞离子硫离子

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高硫铝土矿溶出液中硫离子赋存形态分析

轻金属 2022年第1期 6-10页

作者：周雪娇谭飞艾广通陈永利李玉华廖曼琦罗福明重庆科技学院冶金与材料工程学院重庆401331 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

铝土矿中杂质硫在拜耳法溶出工序大量以不同硫离子形态进入溶液,对氧化铝生产及产品质量带来诸多不利影响。利用GuassView 5.0对不同硫离子形态建模,采用密度泛函理论(DFT)方法中的B3LYP/6-31G(d,p)计算优化目标离子,获得了S^(2-)、S_(2... 详细信息

铝土矿中杂质硫在拜耳法溶出工序大量以不同硫离子形态进入溶液,对氧化铝生产及产品质量带来诸多不利影响。利用GuassView 5.0对不同硫离子形态建模,采用密度泛函理论(DFT)方法中的B3LYP/6-31G(d,p)计算优化目标离子,获得了S^(2-)、S_(2)^(2-)、SO_(3)^(2-)、S_(2)O_(3)^(2-)以及SO_(4)^(2-)等离子的最高占有轨道能(E_(HOMO))和最低空轨道能(E_(LUMO))。计算结果显示,五种含硫离子能量差ΔE_(LUMO-HOMO)大小如下:S^(2-)>SO_(4)^(2-)>S_(2)O_(3)^(2-)>S_(2)^(2-)>SO_(3)^(2-)。即在无外来氧化剂、还原剂存在的条件下,溶液中S^(2-)形式的硫可以稳定存在,其次是SO_(4)^(2-),S_(2)^(2-)、SO_(3)^(2-)和S_(2)O_(3)^(2-)则相对稳定性较弱,这与化学定量分析检测获得的高硫铝土矿溶出液中硫离子的赋存形态及分布情况较吻合,可为高硫铝土矿选择性湿法脱硫提供理论支撑。

关键词：高硫铝土矿硫离子量子化学计算赋存形态稳定性

核壳Au@MnO2纳米粒子比色法检测硫离子

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分析试验室 2021年第9期40卷 1090-1093页

作者：肖传豪濮阳职业技术学院河南大学濮阳工学院濮阳457000

核壳Au@MnO_(2)纳米粒子催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)和过氧化氢(H2O_(2))反应,生成黄色的氧化产物oxTMB,S^(2-)的引入使得S^(2-)和oxTMB反应生成TMB,导致黄色变浅。基于此原理,建立了比色法检测S^(2-)的传感器。在最佳实验条件下... 详细信息

核壳Au@MnO_(2)纳米粒子催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)和过氧化氢(H2O_(2))反应,生成黄色的氧化产物oxTMB,S^(2-)的引入使得S^(2-)和oxTMB反应生成TMB,导致黄色变浅。基于此原理,建立了比色法检测S^(2-)的传感器。在最佳实验条件下,溶液吸光度与S^(2-)浓度分别在0.1~10μmol/L和0.05~10 mmol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为58 nmol/L。该方法用于自来水中S^(2-)的检测,回收率为95.1%~102.7%,相对标准偏差(RSD)小于3.1%。

关键词：金-二氧化锰纳米粒子比色催化硫离子

硫离子胁迫对苯胺黑药高效降解菌EPS的组分及其吸附锌铜离子性能的影响

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硫离子胁迫对苯胺黑药高效降解菌EPS的组分及其吸附锌铜离子性能...

作者：杨梓亨广东工业大学

学位级别：硕士

随着中国经济发展,水体重金属污染问题日益严重。重金属可以通过食物链进入生物体进行延伸和积累,影响生物体的机体功能。生物吸附法,是当今重金属废水处理的热门课题,相对与传统方法,具有高效、经济、无二次污染明显的优势。胞外聚合物... 详细信息

随着中国经济发展,水体重金属污染问题日益严重。重金属可以通过食物链进入生物体进行延伸和积累,影响生物体的机体功能。生物吸附法,是当今重金属废水处理的热门课题,相对与传统方法,具有高效、经济、无二次污染明显的优势。胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）属于生物吸附剂的一种,对重金属有良好的吸附性。但关于硫离子对菌体及其EPS特性的影响鲜有报道。微生物在一定环境条件下,代谢过程中产生聚合物并包围在微生物细胞壁上,包括粘液层以及其他表面物质。这些聚合物的成分主要为多糖、脂、脂肽、核酸等物质。胞外聚合物中,富含大量的官能团,是吸附重金属的主体。不同官能团吸附重金属离子的能力并不相同。可以预计,官能团的种类和数量将会对EPS的吸附性能产生重大影响。本实验在苯胺黑药高效降解菌Bacillus vallismortis sp.的培养中加入不同浓度梯度的硫离子胁迫,分析EPS的组成成分及总产量,进而研究硫离子胁迫对EPS吸附性能的影响。采用扫描电镜、三维荧光光谱和红外光谱分析其机理。同时胁迫后的EPS作为重金属吸附剂,研究了其吸附能力和吸附行为,主要结论如下:1.对硫离子胁迫下苯胺黑药高效降解菌产生的EPS,当胁迫强度为40 mg/L时,EPS产量是所有胁迫强度中最大的,达到89.6 mg/L,对Cu2+和Zn2+的吸附量达到最大值,分别为1.44 mg/mg和1.41 mg/mg。在硫离子浓度为120 mg/L之后,吸附量急剧下降。2.根据SEM图像,经过硫离子胁迫后,细菌外粘性物质在数量上有了明显增加,并且表面厚度增大,说明了菌体通过硫离子的胁迫,毒性能够刺激菌株,从而产生大量的胞外聚合物。通过采用三维荧光光谱法分析得到,硫离子的胁迫还能使类蛋白质（类色氨酸和类酪氨酸）、部分类腐殖质,部分类富里酸的含量增加。3.通过红外光谱分析,受硫离子胁迫后的EPS特征峰峰值强度,基本都比未受硫离子胁迫的EPS特征峰峰值强度更高,这说明硫离子胁迫后EPS中特征官能团的浓度提高了,包括-OH、C=O和C-O,以及含硫基团。4.吸附实验说明:p H值和温度对硫离子胁迫前后的EPS影响相似,随着两者的提升,吸附量也逐渐提高,其中对S-EPS的影响较小。增加金属初始浓度,两种EPS的吸附量都随之增加,在初始浓度50 mg·L-1以内,S-EPS比Control-EPS的影响更大,对两种金属的吸附量提高更快,迅速达到1.8 mg/mg以上。5.硫离子胁迫的EPS通过准二级动力学拟合效果较好;硫离子胁迫前后的EPS吸附Cu2+和Zn2+所测值与Langmuir模型的拟合效果比Freundlich模型的好,由模型计算得出,S-EPS对Cu2+和Zn2+的最大吸附量为2.272 mg/mg和2.054 mg/mg。6.硫离子能通过胁迫菌体产生EPS,为重金属离子提供大量结合点位,提高EPS对重金属的去除能力。研究结果对提高生物法处理含有重金属废水的量具有一定的指导意义。

关键词：胞外聚合物硫离子重金属吸附 Zn2+ Cu2+