改性二氧化硅纳米颗粒提高二氧化碳泡沫稳定性的研究

• 作者: 张天赐 张旋 张贵才 葛际江 蒋平
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 改性纳米颗粒 表面活性剂 二氧化碳泡沫 泡沫稳定性
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 物理化学
• 页码范围: 1076-1082
• 页数: 7页
• 分类号: O647.2
• 字数: 5208字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20190670

摘要

通过纳米二氧化硅的硅烷化改性,使其在高矿化度盐水中可以稳定存在的前提下,研究了改性纳米颗粒与阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵混合体系的溶液稳定性及协同稳定CO2 泡沫的效果.研究结果表明,无机盐离子对改性纳米颗粒与阳离子表面活性剂间的静电吸引力具有屏蔽作用,且矿化度越高,屏蔽效果越明显,从而混合溶液更易于在高盐水中稳定;纳米颗粒表面的活性剂吸附层受二者浓度的影响,进而影响了颗粒的亲/疏水性;当混合体系中的表面活性剂浓度低于临界胶束浓度(CMC)时,混合溶液与CO2的界面张力高于单独活性剂溶液,而当活性剂浓度高于CMC时,对CO2-溶液界面张力几乎无影响,最低界面张力可降至6 mN/m左右;改性纳米颗粒的加入可以进一步提高CO2 体相泡沫半衰期一倍以上,但受二者浓度比例的影响;纳米颗粒的加入有效提高了多孔介质中泡沫的表观黏度,最大增幅由20 mPa·s增至55 mPa·s左右,泡沫黏度增加接近3倍,增强了CO2 泡沫驱的封堵作用.