纳米SiO 2 /SDS分散体系的稳定性及界面活性

发布时间：2020-12-10 17:04

　　纳米颗粒/表面活性剂分散体系的稳定性是一个不容忽视的问题,为了使其在油田得到实际应用,应对分散体系的稳定性及界面活性进行研究。通过沉降实验、浊度及Zeta电位测定研究了离子组成、SiO₂的含量和pH值与纳米SiO₂/十二烷基硫酸钠（SDS）体系稳定性的关系,并研究了上述条件下纳米SiO₂对SDS降低油水界面张力的影响。研究结果表明,在NaCl盐水中,体系稳定性较好,纳米SiO₂的加入有助于SDS降低界面张力。模拟地层水中,纳米SiO₂含量的增加,二价Ca²⁺,Mg²⁺离子的存在,均使体系稳定性变差。SDS降低界面张力的能力随着SiO₂含量的增加先增后减,界面张力在0.5%时达到最低。在酸性介质中,颗粒间水化作用的增强及SiO₂颗粒周围H+保护层的存在使模拟地层水中体系稳定性得到明显改善。在SiO₂质量分数大于0.5%时,更低的pH有利于提高体系降低界面张力的能力。图7表... 

【文章来源】：油田化学. 2020年03期 第456-461页 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

纳米Si O2/SDS体系的浊度随时间的变化（SDS质量分数为0.3%)

从图2还可以看出，随着纳米Si O2含量的增加，用两种盐水配制体系的|ζ|均不断降低，且纳米Si O2的含量越大，颗粒之间的距离越小，由于布朗运动相互碰撞聚结在一起的机率就越大，因此体系的稳定性越差。2.1.2 p H值对纳米Si O2/SDS分散体系稳定性的影响

以纳米Si O2质量分数为0.5%时的体系为研究对象，分析了不同p H值时体系的Zeta电位，结果见图3。随着p H值的降低，纳米Si O2/SDS体系的|ζ|减小且明显小于30 m V，但是稳定性却得到了明显改善。该实验现象与传统的DLVO理论产生了明显的矛盾，这是因为DLVO理论没有考虑到短程排斥力的存在。水溶液中颗粒表面形成具有一定弹性的水化膜，当两个颗粒靠近时，颗粒表面的水化膜在靠近重叠时产生一种短程的非DLVO作用力使两个颗粒被弹开，该作用力称为水化作用力[19-20]。模拟地层水配制的纳米Si O2/SDS体系的p H值在8.5左右，此时，纳米Si O2表面的羟基会和OH-发生如下反应：

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2909052