改性超支化破乳剂的合成及其破乳性能评价

采用新癸酰氯(C₁₀H₁₉CIO)对超支化聚乙烯亚胺(HPEI)进行改性,合成了双亲性超支化破乳剂HPEI-C₁₀,并对其化学组分、热稳定性及润湿性进行了表征。考察了破乳剂的质量浓度、破乳温度、沉降时间以及pH对HPEI和HPEI-C₁₀的破乳效率的影响,并借助偏光显微镜观察破乳过程。结果表明：在质量浓度为50 mg·L^-1、破乳温度为20℃、沉降时间为30 min以及pH为6的条件下,HPEI-C₁₀破乳效率可达91.95%。HPEI-C₁₀在破乳温度为20～60℃时的破乳效率均大于90.00%。与HPEI相比,HPEI-C₁₀具有添加量少、适用温度范围广和沉降时间短等优势,为HPEI-C₁₀的广泛应用提供了数据支撑。     

纳米SiO2与阳离子表面活性剂的相互作用及其诱导的正辛烷-水乳状液的双重相转变

研究了3种不同结构的水溶性阳离子表面活性剂对纳米二氧化硅颗粒的原位表面活性化作用, 它们分别是单头单尾的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、单头双尾的双十二烷基二甲基溴化铵(di-C12DMAB)和双头双尾的Gemini型阳离子三亚甲基-二(十四酰氧乙基溴化铵)(II-14-3), 并通过测定Zeta电位、吸附等温线及接触角等参数对相关机理进行了阐述. 结果表明, 阳离子表面活性剂吸附到颗粒/水界面形成以疏水基朝向水的单分子层, 从而增强了颗粒表面的疏水性是原位表面活性化的基础. 通过吸附CTAB和II-14-3, 颗粒的疏水性适当增强, 能吸附到正辛烷/水界面稳定O/W(1)型乳状液; 而通过吸附di-C12DMAB所形成的单分子层更加致密, 颗粒的疏水性进一步增强, 进而使乳状液从O/W(1)型转变为W/O型; 当表面活性剂浓度较高时, 由于链-链相互作用, 表面活性剂分子将在颗粒/水界面形成双层吸附, 使颗粒表面变得亲水而失去活性, 但此时体系中游离表面活性剂的浓度已增加到足以单独稳定O/W(2)型乳状液的程度. 因此当采用纳米二氧化硅和di-C12DMAB的混合物作乳化剂时, 通过增加di-C12DMAB的浓度即可诱导乳状液发生O/W(1)→W/O→O/W(2)双重相转变.     

烷基芳基磺酸钠对烷烃的乳化性能

采用分水时间法考察了结构明确的高纯度烷基芳基磺酸钠在烷烃中的乳化现象。 以液态石蜡为油相,讨论了乳化剂浓度对乳状液稳定性的影响,确定了最适宜的乳化剂浓度,并研究了烷基链长度、芳基结构和芳基在烷基链位置对形成的乳状液稳定性的影响关系,考察了不同油相对乳状液稳定性的影响。 结果表明,最适宜的乳化剂质量分数为0.1%;当固定芳基结构时,随着烷基链上碳数的增加,乳状液稳定性线性增强;当固定烷基链碳数时,随着芳基上碳原子的增加,乳状液稳定性增强;随着芳基位置向烷基链中间位置移动,乳状液稳定性增强;随着油相分子量的增加,能形成稳定乳状液所需的乳化剂的分子量随之递增。     

颗粒膜的结构及对乳状液稳定性的影响机制

以颗粒膜为基础的乳液因广泛应用于油田、造纸、食品、化妆品、医药等领域而备受关注。本文归纳了在油水界面形成颗粒膜的颗粒密度、粒径及润湿性等特征,并阐述了颗粒在界面吸附扩散的行为。重点从颗粒垂直于界面的分配及方向,颗粒在界面内的排列及进一步形成的空间结构综述颗粒膜结构。总结了颗粒在界面的状态及颗粒膜结构的影响因素,并从能量及力学角度进行分析。颗粒膜对乳状液稳定性影响机制主要体现在颗粒膜的结构及界面黏弹性：颗粒膜的结构阻隔液滴之间的碰撞聚并,这是乳状液稳定的基础;同时,颗粒膜通过改变界面黏弹性使得液滴在运动、碰撞、絮凝时不会轻易崩溃,从而强化了乳状液的稳定性。固体颗粒为乳化剂形成颗粒膜稳定乳状液的机制探究为稳定乳状液制备以及乳状液的破乳提供理论依据,具有现实意义。最后,本文就颗粒膜稳定乳状液的机制研究展望了其未来发展方向及可能的解决途径。     

铜在乳状液膜体系中的迁移行为

近年来膜分离技术在环境治理方面得到广泛应用。本文研究了铜在span80-TBP（磷酸三丁酯）-煤油-NH3液膜分离体系中的迁移行为。用TBP作为载体,在溶液中迁移时,在外相与膜相界面上形成中性络合物后穿过膜相,在膜相与内相界面上络合物再与NH3反应,生成铜氨络离子,释放出来的TBP又返回膜相。     

纳米SiO2/十二烷基氨基丙酸钠协同稳定的pH响应性Pickering乳状液

用纳米SiO₂颗粒与微量氨基酸型两性表面活性剂十二烷基氨基丙酸钠作复合乳化剂, 以正癸烷为油相, 制备了pH响应性O/W型Pickering乳状液. 室温下该乳状液在pH≤4.0 时稳定, 在pH≥6.0时不稳定, 因此, 可以通过改变水相的pH值使乳状液在稳定和破乳之间多次循环. 在酸性水介质中, 氨基酸型两性表面活性剂分子呈阳离子状态, 可通过静电作用吸附到带负电荷的SiO₂颗粒表面, 产生原位疏水化作用, 使其转变为表面活性颗粒; 而在中性和碱性水介质中, 氨基酸型两性表面活性剂呈两性或阴离子状态, 不能产生原位疏水化作用, 因而导致乳状液破乳. 相关作用机理通过吸附量、 Zeta电位及接触角等实验数据得以论证. 该刺激-响应性Pickering乳状液在乳液聚合、 油品输送以及燃料生产等领域具有重要的应用价值.     

超细碳酸钙微球的制备

采用乳状液膜与共沉淀结合法制备超细碳酸钙微球,考察了不同反应条件对碳酸钙形貌的影响。获得的试样使用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、红外光谱(FT-IR)以及激光粒度仪等手段予以表征。结果表明,吐温-80和PVP的添加量分别为4 mL和0.5 g时,制备出了颗粒大小约为5μm的碳酸钙微球;碳酸钙材料的物相组成和形貌与溶液中吐温-80体积含量以及PVP含量密切相关。     

相变乳状液的储冷模型与参数分析

本文建立了一种乳化的非牛顿相变功能流体的循环储冷模型,对影响其储冷性能的各项参数进行了模拟计算和分析。得出了描述不同储冷条件下与初始温度相关联的显热段和与乳液浓度相关联的潜热段储冷性能特征的无量纲关联式,以及储冷速率的相对比较。计算结果与有限条件下的测试结果基本吻合。该研究结果对采用潜热型功能相变流体储冷装置的设计具有参考价值。     

以三正辛胺为流动载体的乳状液膜迁移和分离Mo（Ⅵ）的研究

用三正辛胺－SPAN80－二甲苯乳状液膜体系迁移Mo( Ⅵ）的研究表明，在合适的制乳和迁移条件下，Mo( Ⅵ）可以快速，完全地迁入内相，并能与Fe^2 ,Cu^2 ,Co^2 ,Ni^2 ,Zn^2 ,Cd^2 ,Mn^2 等常见离子分离。