CDG/表面活性剂二元体系性能研究

针对温度70℃、矿化度20794mg/L的油藏,开展了胶态分散凝胶(CDG)/表面活性剂二元体系研究。研究了超支化聚合物浓度、聚交比对新型CDG成胶性能影响,结果表明聚合物浓度为800mg/L、聚交比为20∶1的CDG体系具有较好的成胶性能;扫描电镜实验表明CDG呈胶态分散结构;TGU装置测定CDG的转变压力,聚合物浓度为800mg/L、聚交比为20∶1体系成胶后形成CDG转变压力为52.4KPa。将CDG与表面活性剂SA复配后形成CDG/表面活性剂二元体系,与CDG相比其粘度增大、界面张力降低。岩心驱油实验表明:超支化聚合物浓度为800mg/L CDG与0.2%表面活性剂复配的二元体系的提高采收率程度比CDG提高采收率程度高6.58%。     

水凝胶体系交联过程织构变化的流变学研究

研究了由部分水解聚丙烯酰胺水溶液交联得到的用于三次采油的弱凝胶体系, 使用不同交联剂的水凝胶体系表现出不同的流变特性, 反映两种不同织态结构的弱凝胶, 一种为接近于均匀分形交联网的整体凝胶, 另一种为有特征尺度的非均匀交联网的胶态分散凝胶. 上述结果得到了光学显微镜观测的证明. 强剪切和拉伸流的结果表明, 当凝胶体系中存在大量胶团时, 强剪切可以加强体系中网络结构的完整性, 使得流变性质加强, 不同于一般凝胶的减弱趋势.     

基于柱[5]芳烃聚合物水凝胶的制备及对百草枯的可视化检测

合成了单功能化的柱[5]芳烃单烯体,然后将其与丙烯酰胺(AAM)、交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)在70 oC下反应12 h后形成含有大环主体柱[5]芳烃的高分子聚合物,将此聚合物分别浸泡于DMSO、水中各1周,并每天更换新鲜的溶剂,最后通过此聚合物的红外光谱图证实成功制备了含有柱[5]芳烃的聚合物水凝胶.利用紫外吸收光谱测试表征了水凝胶对百草枯的吸收作用.将该水凝胶浸入浓度从小到大的百草枯溶液中,发现水凝胶颜色由浅黄色变为棕红色,这是由于水凝胶中的柱[5]芳烃与N,N'-二甲基-4,4'-联吡啶客体分子之间主客体作用形成了含有准轮烷结构的超分子聚合物所致.     

从含氢硅油制取水性氟硅聚合物

在无溶剂的条件下, 通过硅氢加成法将烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚, 氟化丙烯酸烷基酯接枝共聚到甲基含氢硅油侧链, 成功地合成了一系列有机氟硅聚合物. 通过高速剪切乳化法可制得不同质量投料比时的水性氟硅聚合物水分散物. 采用FTIR, ¹H NMR和TEM对有关产物和乳液进行了结构分析, 并进一步系统研究了水分散物表面张力, 流变性等性能, 结果表明: 质量分数为2.0%的水性氟硅聚合物水分散物的表面张力降低至22.00～26.00 N/m, 其黏度随着剪切速率的增大有剪切变稠现象发生, 且不同质量投料比时, 其粒子粒径大小及形状也有较大差别.     

端丙烯酸酯基超支化聚(酯-胺)的结构分析及光固化

近年来 ,具有树枝状结构的超支化聚合物因其独特的物理化学性质而得到广泛关注[1,2 ] .超支化聚合物主要采用 3种途径合成 ,( 1 )ABn(n >2 )型及潜ABn 型单体的聚合 ;( 2 )由A2 与Bn 型单体直接聚合 ;( 3)先由特定的单体对原位形成ABn型中间体后再聚合 .其中后两种方法可直接采用商业化原料 ,因此更具有实用价值 .目前 ,基于途径 ( 2 )已合成出超支化聚酰胺[3 ] 、聚醚[4] 、聚酰亚胺[5] 和共轭聚合物[6] 等 ,但该途径容易生成凝胶化产物 ,通过控制反应物浓度、在凝胶点之前停止反应等 ,可得到溶解型超支化产物 .由于超支化聚合物具有低…     

水解聚丙烯酰胺柠檬酸铝体系成胶行为与形态结构的研究

采用光学显微镜、扫描电镜及流变性能测试等手段 ,研究了部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM )与柠檬酸铝 (AlCA)的成胶行为与形态结构 .结果表明 ,当AlCA浓度超过 10 0mg/L时 ,随HPAM浓度由低向高变化 ,HPAM AlCA交联体系可形成三种不同形态结构的凝胶 :分散凝胶 (由交联聚合物颗粒形成的分散体 )、两相(分散凝胶相与连续网状凝胶相 )共存凝胶和连续网状凝胶 .HPAM AlCA形成分散凝胶时 ,无明显的粘度升高现象 ,但体系中存在由HPAM大分子交联在一起的颗粒结构 .HPAM AlCA在形成连续网状凝胶时 ,体系复模量和复粘度大幅度提高 ,网状凝胶中含有粒状凝胶颗粒 .     

聚丙烯酰胺/醋酸铬与聚丙烯酰胺/酚醛胶态分散凝胶的纳米颗粒自组织分形结构

采用原子力显微镜 ,分别对无机交联体系聚丙烯酰胺 Cr3+ 和有机交联体系聚丙烯酰胺 酚醛胶态分散凝胶的微观结构进行了显微图像分析 .发现无论是在有机还是无机交联体系中 ,也无论聚丙烯酰胺和交联剂浓度如何变化 ,在微米尺度上最终形成的都是具有自相似性的树枝状分形图像 ,在更小尺度上则发现单个小树杈分形体都是由纳米级的颗粒紧密堆积而成 .在所研究的胶态分散凝胶体系中 ,树枝状分形结构的形成及其具体的形态取决于聚丙烯酰胺的浓度 ,而交联剂的有无及其多少只对树枝状凝胶分形的几何形态产生一定影响 .实验结果还表明纳米级 (≤ 10 0nm)的胶体颗粒构成的分形结构的凝胶其弹性模量G′比微米级的高出一个数量级 .且粒子尺度越小 ,则凝胶的力学稳定性越强     

水溶性高分子弱凝胶体系凝胶化过程的Monte Carlo模拟

为研究弱凝胶的形成过程,并把高分子弱凝胶用于三次采油,采用三维Monte Carlo模拟了高分子溶液凝胶化过程. 模拟预测了凝胶化开始的时间,得到了凝胶化过程中分子量分布的演化规律和胶团生长的三维图像. 发现生成溶胶与凝胶团的歧化过程,初始聚合物的浓度对能否形成凝胶至关重要,低于临界浓度不能形成凝胶. 模拟了凝胶化速度和聚合物浓度以及交联剂浓度的关系,并与粘度随凝胶化时间变化的实验结果进行比较, 结果表明, 聚合物浓度较高时,浓度对交联反应的影响减弱,这一趋势与实验结果相一致.     

微孔型固体偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物电解质

将固体聚合物电解质 (Ｓｏｌｉｄｐｏｌｙｍｅｒｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ)用于锂离子电池的研究已经有 3 0年的历史[1] ,从物理角度来看 ,研究过干态型 (ＤｒｙＳＰＥ)、凝胶型 (ＧｅｌｌｅｄＳＰＥ)和微孔型固体聚合物电解质 (ＰｏｒｏｕｓＳＰＥ)三大类型[2 ] ;从化学角度来看 ,研究过含氧、含氮、和含氟的等聚合物[1～ 6 ] .微孔型固体含氟聚合物电解质是近 1 0年来才开始研究并受到产业界很大关注的一种ＳＰＥ .固体聚合物电解质的应用可以解决液体电解质锂离子电池的漏液问题 ,并提高其安全性 ,还可以通过使用塑料包装来减小电池的重量…     

环氧氯丙烷橡胶的热可逆共价交联

以环戊二烯二羧酸钾 [DCPD(COOK) 2 ]为交联剂 ,采用溶液反应法使环氧氯丙烷橡胶 (环氧氯丙烷均聚物 ,CER)交联 ,制得了凝胶含量达 88 75 %的交联CER ,研究了溶剂种类、反应温度、催化剂及交联剂用量对凝胶形成量的影响 .IR谱证明 ,DCPD(COOK) 2 与CER发生双端酯化而交联 ;反应溶解性试验表明 ,该共价交联聚合物具有热可逆转化特性 ,热可逆转化百分率随反应温度的提高、交联剂用量的增多而下降     

Lewis酸催化纤维素制乳酸机理研究

Because fossil fuels are continuously depleted, valorization of biomass into valuable liquid products and chemicals is of great significance yet it remains challenging. Among many biomass-derived products, lactic acid is one of the most important renewable monomers for preparing the degradable polymer polylactic acid. The use of raw biomass to produce lactic acid through catalytic conversion is an attractive approach. In this work, the catalytic reaction performance and mechanism of different Lewis acids (Y³⁺, Sc³⁺, and Al³⁺) for the production of lactic acid from cellulose were investigated in detail by isotopic nuclear magnetic resonance (NMR) and mass spectrometry. The production of lactic acid from cellulose includes tandem and competing reactions. The order of catalytic activity for the one-pot conversion of cellulose into lactic acid is as follows: Y³⁺ > Al³⁺ > Sc³⁺. The main tandem reactions involve the hydrolysis of cellulose into glucose, the isomerization of glucose into fructose (the order of catalytic activity, the same below: Y³⁺ > Al³⁺, Y³⁺ > Sc³⁺), the cleavage of fructose via a retro-aldol reaction to glyceraldehyde (GLY) and 1, 3-dihydroxyacetone (DHA) (Sc³⁺ > Y³⁺ > Al³⁺), and the conversion of DHA or GLY to the final product lactic acid (Al³⁺ > Y³⁺ > Sc³⁺). It was found that the process of glucose isomerization to fructose was the key step to the final selectivity of the tandem reaction of cellulose conversion to lactic acid, and it was clarified that the production of lactic acid from DHA underwent a keto-enol (K-E) tautomerization process rather than a classical 1, 2-shift process. First, DHA was transformed into GLY via the isomerization process, then the adjacent hydroxyl group of GLY was removed in the form of water to produce an α, β-unsaturated species. After that, the α, β-unsaturated species underwent K-E tautomerization to generate unsaturated aldehyde-ketone intermediates. Meanwhile, a molecule of water was added to aldehyde-ketone intermediates to obtain a diol product, the hydrogen atom at the methine position was transferred and the lactic acid was finally obtained through the K-E tautomerization process. The in-depth understanding of the reaction mechanism presented in this work will help to design more selective catalysts for cellulose conversion into value-added oxygen-containing small molecule chemicals.      

Sol–gel transition and rheological properties of silica nanoparticle dispersions

Possible variants of the rheological behavior of silica model dispersions have been analyzed. Different types of interaction between the particles and a dispersion medium make it possible to obtain different systems from low-viscosity sols to gels. Proton-donor (water) and aprotic (dimethyl sulfoxide) media have been used for comparison. Dispersions in the aprotic medium behave as non-Newtonian viscous fluids exhibiting shear thinning or shear thickening depending on deformation rate. Aqueous dispersions are viscoelastic and viscoplastic objects that exhibit the shear thickening at stresses higher than the yield stress. The introduction of small amounts of poly(ethylene oxide) into the organic dispersion medium initiates gelation. An increase in the polymer content in the dispersion medium above the concentration corresponding to the formation of a macromolecular network promotes an increase in stiffness and strength of the gels. The rheological behavior of gels is influenced by the polymer molecular mass and its affinity for a solvent.     

Lewis酸催化纤维素制乳酸机理研究

乳酸是制备可降解聚合物聚乳酸的主要单体。利用秸秆等原生生物质为原料经过化学催化转化制备乳酸对于碳减排具有重要意义。本工作利用同位素核磁和质谱详细探究了不同Lewis酸(Y³⁺,Sc³⁺,Al³⁺)催化纤维素制乳酸的反应选择性和机理。发现葡萄糖异构化为果糖的过程是决定纤维素制乳酸多步串联反应最终选择性的关键步骤,并明确了1, 3-二羟基丙酮生成乳酸经历了烯醇互变异构过程而非经典的1, 2-shift机理。     

Coumarin Modified Rhodamine Derivative： Fluorescent Chemosensor Selectively Recognizing Al^3＋ and Ca^2＋

A fluorescent probe with a coumarin moiety bound to rhodamine 6G hydrazide（l） was synthesized. Its sensing behavior toward various metal ions was investigated with fluorescence methods. Compound I displays different fluorescence emission responses to Al^3＋ and Ca^2＋ at the same excitation wavelength in the visible light region, while no changes occur after the addition of other metal ions. The binding ratios of the complexs of 1-Al^3＋ and 1-Ca^2＋ are both 2：1 according to the Job plot and high resolution mass spectrometer（HRMS） experiments. Moreover, emission spectrum of 1-Ca^2＋ complex and absorption spectrum of the rbodamine dyes overlap largely. When Al^3＋ was added to the 1-Ca2＋ system, calcium in complex 1-Ca2＋ can be displaced by Al^3＋, resulting in the output of another ratiometric sensing signal, which demonstrates that the 1-Ca^2＋ complex can be served as a new and effective fluorescence resonance energy transfer（FRET） donor for rhodamine derivatives.     

SiO2/聚乙二醇非牛顿流体流变性能研究

利用应力控制流变仪考察了SiO₂/聚乙二醇分散体系稳态和动态的流变性能. 实验结果表明, 该体系具有剪切变稀和可逆的剪切增稠现象. 稳态应力实验中, 当应力较小时, 体系具有剪切变稀现象, 而在剪切应力(σ)大于临界剪切应力(σ_c^s, σ_c^s=9.99 Pa)后, 体系粘度急剧增大. 在动态实验中, 剪切应力小于临界剪切应力(σ_c^o, σ_c^o=15.85 Pa)时, 储能模量G′减小, 耗能模量G″与复合粘度η*基本不变, 但σ＞15.85 Pa后, G′、G″及η*同步增大, 且在所研究的应力范围内, G″均大于G′. 同时还考察了测试频率、分散相含量以及分散介质平均分子量的差别对流变性的影响. σ_c^o随测试频率的增大而变大; SiO₂质量分数越大, σ_c^o基本不变, 但增稠现象变得更明显; 与平均分子量小的PEG200体系相比, 平均分子量大的PEG400体系, σ_c^o并未发生改变, 但在增稠之前体系的粘度较低, 增稠之后体系粘度增大的幅度较大.     

基于乙醇和铝离子聚集诱导的铜纳米团簇

金属纳米团簇(MNCs)作为一种新型的纳米材料,具有合成方法简单、光稳定性强、毒性低、生物相容性好以及发光效率高等优点。在本研究中,使用“一锅法”合成谷胱甘肽保护的铜纳米团簇。在激发波长为370 nm时,GS@CuNCs的荧光发射波长在610 nm左右。铜纳米团簇可以通过有溶剂诱导和阳离子诱导两种方法聚集诱导增强其荧光强度。通过测定在不同溶剂(乙醇、甲醇、N, N-二甲基甲酰胺)中铜纳米团簇的荧光强度,探究了溶剂极性对聚集的影响。研究结果表明：在水溶液中铜纳米团簇只发射弱的荧光,随着乙醇含量从0%到85%,其荧光强度逐渐增强。此外,我们开发了一种新的选择性好、灵敏性高的检测铝离子的荧光探针。线性范围为2–20 μmol·L^-1,且检测限(LOD)为33 nmol·L^-1。进一步探究可得,乙醇和铝离子能使GS@CuNCs荧光强度显著增加的机理为聚集诱导荧光增强。     

环型聚苯乙烯的凝胶渗透行为和环型聚合物中线型成份相对含量的计算

根据理论推导,通过凝胶渗透行为和粘度研究,探讨了大环产物中线型成分与有关参数之间的定量处理方法,导出并验证了环型大分子与线型大分子GPC差异的定量关系式为g_c=exp[-2.303b⊿V_c];(M_w)_GPC)与(M_w)_LS的关系为(M_w)_GPC/(M_w)_LS=g_c^1/(a+1),并提出了线型大分子相对含量为=(g_c^'-g_c)/[(1-g_c^1/(a+1))(ag_c^'+g_c^a/(a+1))]。     

一种罗丹明衍生物的合成及其对三价金属离子(Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+))的识别

三价金属离子(Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+))与人体健康密切相关。目前,检测Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+)需要采用不同的荧光探针,增加了检测成本和检测时间。发展能够同时检测Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+)的高灵敏度和强抗干扰能力的荧光探针具有非常重要的意义。本文以罗丹明B为原料,合成和表征了一种罗丹明类荧光增强型探针(P),并研究了其光谱性质。研究表明,在V(甲醇)∶V(水)=9∶1体系中对三价金属离子Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+)具有较高的选择性,不受其它二价金属离子及一价金属离子的影响,抗干扰能力强。同时,探针P对三价金属离子具有较高的灵敏度,对Cr~(3+)、Al~(3+)和Fe~(3+)的检测限分别为3.0×10~(-4)、2.7×10~(-4)和1.0×10~(-4)mol/L,表明其可用于Cr~(3+)、Al~(3+)和Fe~(3+)的检测。     

2-羟基萘甲醛苯甲酰腙衍生物对Al~(3+)的裸眼识别和荧光传感

设计合成了化合物4-羟基苯甲酰-(2-羟基萘甲醛)腙(L)探针,经金属离子识别研究发现探针L对Al~(3+)具有良好的荧光增强识别效果且不受其它金属离子的干扰,且识别过程中溶液的颜色发生了明显变化,可以实现Al~(3+)的可视法检测,核磁滴定、job-plot、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)等实验结果显示,探针L与Al~(3+)以摩尔比2∶1的方式进行配位。通过对紫外滴定数据的非线性拟合分析,探针L与Al~(3+)的结合常数为1.3×10~4L/mol,最低检测限为3.71×10~(-6)L/mol。因此,该腙类衍生物作为Al~(3+)的荧光及比色探针,识别体系线性范围较宽,检测限低,在痕量Al~(3+)的检测方面具有潜在的应用价值。     

Exchange constants of Al(III) and Fe(III) on Dowex 50W-X8

The exchange constants tor Al³⁺ and Fe³⁺ ions on the cation-exchange resin Dowex 50W-X8 (H⁺-form) are reported. A batch method of equilibrium at room temperature was used to determine these constants, which are Al³⁺ + 3HR AIR₃ + 3H⁺, K = 1·66 Fe³⁺ + 3HR FeR₃ + 3H⁺, K = 2·19 R denoting the resin.