纳米SiO 2 /HPAM/NaCl分散体系的稳定性、流变性及驱油性能研究
发布时间：2021-12-16 11:58
利用纳米粒度及Zeta电位分析仪、流变仪和悬滴法对纳米SiO2/HPAM/NaCl体系60℃的稳定性、流变性及油水界面张力进行了研究。结果表明,HPAM的加入使SiO2悬浮液的Zeta电位更负、粒径明显增加,静置10 d无明显浑浊现象。加入纳米SiO2后,HPAM溶液的黏度增加,耐温、耐盐和耐剪切性能得到改善。对于质量分数为0.18%的HPAM溶液,SiO2质量分数小于0.5%时,随SiO2质量分数的增加,体系的黏度、储能模量和损耗模量增加,临界线性应变减小,蠕变回复能力增强;SiO2质量分数大于0.5%时,出现了相反的现象;这是因为SiO2质量分数不同时,HPAM在SiO2表面的吸附量、吸附构型及两者之间形成的网状结构不同。纳米SiO2的加入同时强化了HPAM降低油水界面张力的性能,加入质量分数为0.2%和0.5%的SiO2后,HPAM的采收率分别提高了4.5%和6....
【文章来源】：燃料化学学报. 2020,48(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
HPAM溶液和纳米SiO2/HPAM体系的红外光谱谱图
利用沉降法观察了分散体系静置初始和10 d时的稳定性，并和单独的纳米SiO2悬浮液进行了比较，结果见图2。由图2可知，静置10 d后，SiO2的质量分数为1.0%和1.5%的纳米SiO2悬浮液出现了浑浊，加入HPAM后，体系的浑浊情况减轻，说明纳米SiO2/HPAM体系具有良好的稳定性。为了更进一步研究分散体系的稳定性，对SiO2/HPAM体系、SiO2悬浮液和HPAM溶液静置初始和10 d时的粒径以及Zeta电位进行了测量，结果分别见图3和表1。
由图2可知，静置10 d后，SiO2的质量分数为1.0%和1.5%的纳米SiO2悬浮液出现了浑浊，加入HPAM后，体系的浑浊情况减轻，说明纳米SiO2/HPAM体系具有良好的稳定性。为了更进一步研究分散体系的稳定性，对SiO2/HPAM体系、SiO2悬浮液和HPAM溶液静置初始和10 d时的粒径以及Zeta电位进行了测量，结果分别见图3和表1。和纳米SiO2悬浮液相比，SiO2/HPAM体系具有更大的粒径，这是因为HPAM和SiO2之间的氢键作用使HPAM吸附在SiO2表面，在吸附的过程中，一个聚合物链可以同时吸附在多个纳米颗粒表面，同样一个纳米颗粒也可以同时吸附多个聚合物链，纳米颗粒在不同聚合物链之间起着物理交联剂的作用，从而形成了三维网状结构[11]，粒径明显增大;HPAM溶液的Zeta电位为-65.5 mV，在纳米SiO2表面的吸附使得体系的Zeta电位变得更负，因此，SiO2/HPAM体系颗粒之间的距离远，排斥力大，且聚合物分子链段上的水化基团会增加SiO2颗粒的水化膜厚度，增加了颗粒之间的排斥力，SiO2/HPAM体系具有良好的稳定性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]剪切作用对功能聚合物微观结构性能的影响研究[J]. 李美蓉,黄漫,曲彩霞,曹绪龙,张继超,刘坤. 燃料化学学报. 2013(04)
[2]金属阳离子对聚丙烯酰胺溶液黏度的影响及其降黏机理研究[J]. 李美蓉,柳智,宋新旺,马宝东,张文. 燃料化学学报. 2012(01)
[3]聚丙烯酸在纳米TiO2表面吸附行为的研究[J]. 刘付胜聪,肖汉宁,李玉平. 高等学校化学学报. 2005(04)
[4]聚合物溶液在孔隙介质中的蠕变回复和驱油效率[J]. 蒲万芬,彭彩珍,扬清彦,吴晓玲,黄爱斌. 西南石油学院学报. 2000(02)
博士论文
[1]细菌胞外聚合物在土壤矿物和纳米颗粒表面的吸附及其驱动团聚机制[D]. 林迪.华中农业大学 2018
[2]改性纳米SiO2/AA/AM共聚物提高波及效率的可行性研究[D]. 覃孝平.西南石油大学 2014
硕士论文
[1]表面改性纳米二氧化硅的制备及其对HPAM驱油性能的影响[D]. 郑超.河南大学 2017
[2]pH诱导HPAM及HPAM/HEC的水相自组装[D]. 王婷.江南大学 2009
[3]注聚过程中HPAM水溶液剪切稳定性研究[D]. 孙秀芝.中国石油大学 2009
本文编号：3538095
【文章来源】：燃料化学学报. 2020,48(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
HPAM溶液和纳米SiO2/HPAM体系的红外光谱谱图
利用沉降法观察了分散体系静置初始和10 d时的稳定性，并和单独的纳米SiO2悬浮液进行了比较，结果见图2。由图2可知，静置10 d后，SiO2的质量分数为1.0%和1.5%的纳米SiO2悬浮液出现了浑浊，加入HPAM后，体系的浑浊情况减轻，说明纳米SiO2/HPAM体系具有良好的稳定性。为了更进一步研究分散体系的稳定性，对SiO2/HPAM体系、SiO2悬浮液和HPAM溶液静置初始和10 d时的粒径以及Zeta电位进行了测量，结果分别见图3和表1。
由图2可知，静置10 d后，SiO2的质量分数为1.0%和1.5%的纳米SiO2悬浮液出现了浑浊，加入HPAM后，体系的浑浊情况减轻，说明纳米SiO2/HPAM体系具有良好的稳定性。为了更进一步研究分散体系的稳定性，对SiO2/HPAM体系、SiO2悬浮液和HPAM溶液静置初始和10 d时的粒径以及Zeta电位进行了测量，结果分别见图3和表1。和纳米SiO2悬浮液相比，SiO2/HPAM体系具有更大的粒径，这是因为HPAM和SiO2之间的氢键作用使HPAM吸附在SiO2表面，在吸附的过程中，一个聚合物链可以同时吸附在多个纳米颗粒表面，同样一个纳米颗粒也可以同时吸附多个聚合物链，纳米颗粒在不同聚合物链之间起着物理交联剂的作用，从而形成了三维网状结构[11]，粒径明显增大;HPAM溶液的Zeta电位为-65.5 mV，在纳米SiO2表面的吸附使得体系的Zeta电位变得更负，因此，SiO2/HPAM体系颗粒之间的距离远，排斥力大，且聚合物分子链段上的水化基团会增加SiO2颗粒的水化膜厚度，增加了颗粒之间的排斥力，SiO2/HPAM体系具有良好的稳定性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]剪切作用对功能聚合物微观结构性能的影响研究[J]. 李美蓉,黄漫,曲彩霞,曹绪龙,张继超,刘坤. 燃料化学学报. 2013(04)
[2]金属阳离子对聚丙烯酰胺溶液黏度的影响及其降黏机理研究[J]. 李美蓉,柳智,宋新旺,马宝东,张文. 燃料化学学报. 2012(01)
[3]聚丙烯酸在纳米TiO2表面吸附行为的研究[J]. 刘付胜聪,肖汉宁,李玉平. 高等学校化学学报. 2005(04)
[4]聚合物溶液在孔隙介质中的蠕变回复和驱油效率[J]. 蒲万芬,彭彩珍,扬清彦,吴晓玲,黄爱斌. 西南石油学院学报. 2000(02)
博士论文
[1]细菌胞外聚合物在土壤矿物和纳米颗粒表面的吸附及其驱动团聚机制[D]. 林迪.华中农业大学 2018
[2]改性纳米SiO2/AA/AM共聚物提高波及效率的可行性研究[D]. 覃孝平.西南石油大学 2014
硕士论文
[1]表面改性纳米二氧化硅的制备及其对HPAM驱油性能的影响[D]. 郑超.河南大学 2017
[2]pH诱导HPAM及HPAM/HEC的水相自组装[D]. 王婷.江南大学 2009
[3]注聚过程中HPAM水溶液剪切稳定性研究[D]. 孙秀芝.中国石油大学 2009
本文编号：3538095
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