一种高效纳米分子膜驱油助剂的制备方法

技术领域

本发明涉及化工工程技术领域，更具体地说，涉及一种高效纳米分子膜驱油助剂的制备方法。

背景技术

在水处理行业，纳米分子膜驱油助剂可以通过减小界面张力和增加界面接触面积，从而增加油水混合物的流动性。

目前，最常见的多采用物理混合法，通过将纳米颗粒和有机高分子材料直接混合，但是由于纳米颗粒和有机高分子材料之间存在相互作用，难以实现纳米颗粒和有机高分子材料的均匀分散，在对油水混合物进行处理，通过目前的制备方法难以达到更好的驱油效率，从而提高了使用成本并降低了油水混合物处理的效率。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种高效纳米分子膜驱油助剂的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效纳米分子膜驱油助剂的制备方法，以解决上述的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种高效纳米分子膜驱油助剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将有机高分子材料、纳米颗粒和溶剂按一定比例混合制备纳米分子膜；

S2：对制备的纳米分子膜进行表征；

S3：在纳米分子膜表面添加活性剂；

S4：测试纳米分子膜的性能并根据测试结果对其进行相对应的优化。

作为本发明的进一步改进，所述S1中有机高分子材料可采用聚乙烯醇或聚丙烯酸酯；纳米颗粒材料可采用二氧化硅、氧化铝或氧化铁；溶剂材料可采用醇类、酮类或醚类。

作为本发明的进一步改进，所述S1中在制备纳米分子膜时可依据不同的应用情况选择不同的制备方法，其制备方法包括：溶剂法、原位聚合法、沉淀法和修饰法。

作为本发明的进一步改进，所述S2中对纳米分子膜进行表征的方法包括：

S21：通过扫描电子显微镜了解纳米分子膜的形态和表面信息；

S22：通过透射电子显微镜了解纳米分子膜的晶体结构和形态信息；

S23：通过X射线衍射了解纳米分子膜的晶体取向信息；

S24：通过红外光谱了解纳米分子膜的分子结构和官能团信息；

S25：通过热重分析了解纳米分子膜的热稳定性和分解温度；

S26：通过紫外可见吸收光谱了解纳米分子膜的吸收光谱和光学信息。

作为本发明的进一步改进，所述S3中活性剂的材料可采用十二烷基硫酸材料、十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基聚氧乙烯。

作为本发明的进一步改进，所述S3中活性剂的添加方式可依据实际需求选用直接添加方式、表面活性剂预处理方式或表面活性剂后处理方式进行添加。

作为本发明的进一步改进，所述S4中对纳米分子膜的性能进行检测，该检测方式包括：

S41：通过平衡法或环法对纳米分子膜表面张力检测；

S42：通过接触角计对纳米分子膜接触角亲水性和疏水性进行检测；

S43：通过旋转粘度计对纳米分子的黏度进行检测；

S44：测试其驱油效率。

作为本发明的进一步改进，所述S4中依据检测的结果可通过改变有机高分子材料种类和比例以及纳米颗粒的种类和比例的方式优化纳米分子膜。

作为本发明的进一步改进，所述S4中依据检测结果对纳米分子膜进行优化的方法可采用正交实验法或试错法。

作为本发明的进一步改进，所述S4在优化结束后放入至干燥、无尘、密封的容器中保存。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案通过将有机高分子材料、纳米颗粒和溶剂按一定比例混合制备纳米分子膜，再通过对制备的纳米分子膜进行表征，从而可以能够充分了解纳米分子膜的组成、形貌、晶体结构、物理性质和化学性质多个信息，能够确定其性能和应用效果，同时可了解其表面活性、热稳定性、抗氧化性和耐腐蚀性等，并且在后续对其进行性能检测时为其提供数据支持，最后再通过对纳米分子膜进行张力检测、亲水性和疏水性进行检测、粘度检测以及驱油效率检测，可依据检测结果对其进行优化其制备方法，从而可依据不同的使用环境下发挥其更好地驱油效率，相比较常见的物理混合法能够更好地使纳米颗粒和有机高分子材料的均匀分散，且能够依据驱油助剂所使用的环境各不相同达到更好的驱油效率。

附图说明

图1为本发明的一种高效纳米分子膜驱油助剂的制备方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1，一种高效纳米分子膜驱油助剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将有机高分子材料、纳米颗粒和溶剂按一定比例混合制备纳米分子膜；

S2：对制备的纳米分子膜进行表征；

S3：在纳米分子膜表面添加活性剂；

S4：测试纳米分子膜的性能并根据测试结果对其进行相对应的优化。

S1中有机高分子材料可采用聚乙烯醇或聚丙烯酸酯；纳米颗粒材料可采用二氧化硅、氧化铝或氧化铁；溶剂材料可采用醇类、酮类或醚类，S1中在制备纳米分子膜时可依据不同的应用情况选择不同的制备方法，其制备方法包括：溶剂法、原位聚合法、沉淀法和修饰法。

其中，通过S1中有机高分子材料、纳米颗粒材料以及溶剂材料的多种选择，可依据纳米分子膜驱油助剂的具体使用环境，因材料和溶剂的选择会影响纳米分子膜的厚度和孔隙度，选择较小的纳米颗粒和高分子材料可以制备出较薄的纳米分子膜，从而提高驱油效果，同时材料和溶剂的选择还会影响纳米分子膜的表面电荷和亲水性以及亲油性，对于一些含有离子官能团的高分子材料或带有表面修饰的纳米颗粒，其表面电荷和表面亲水性及亲油性的不同会影响纳米分子膜的驱油效果和稳定性，并且材料和溶剂的性质也会影响纳米分子膜的形态和结构，选择合适的溶剂可以使高分子材料形成不同的自组装结构，从而影响纳米分子膜的孔隙度和表面积等结构性质，因此需要针对其具体使用环境进行制备，从而提高其驱油效率，从而更好地适应多样的环境。

S2中对纳米分子膜进行表征的方法包括：

S21：通过扫描电子显微镜了解纳米分子膜的形态和表面信息；

S22：通过透射电子显微镜了解纳米分子膜的晶体结构和形态信息；

S23：通过X射线衍射了解纳米分子膜的晶体取向信息；

S24：通过红外光谱了解纳米分子膜的分子结构和官能团信息；

S25：通过热重分析了解纳米分子膜的热稳定性和分解温度；

S26：通过紫外可见吸收光谱了解纳米分子膜的吸收光谱和光学信息。

其中，通过对制备出来的纳米分子膜进行性质和结构的分析和评价，从而能够充分了解纳米分子膜的组成、形貌、晶体结构、物理性质和化学性质多个信息，能够确定其性能和应用效果，同时可了解其表面活性、热稳定性、抗氧化性和耐腐蚀性等、并且在后续对其进行检测和优化时提供依据。

S3中活性剂的材料可采用十二烷基硫酸材料、十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基聚氧乙烯，S3中活性剂的添加方式可依据实际需求选用直接添加方式、表面活性剂预处理方式或表面活性剂后处理方式进行添加。

其中，通过采用活性剂的材料采用十二烷基硫酸材料、十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基聚氧乙烯，十二烷基硫酸材料具有良好的表面活性和乳化性能，可以有效地降低界面能，增强润湿性和分散性，从而提高材料的稳定性和性能，十六烷基三甲基溴化铵是一种季铵盐类表面活性剂，具有良好的抗菌和杀菌性能，可以在材料中起到抗菌、防腐等作用，十二烷基聚氧乙烯是一种非离子型表面活性剂，具有优异的乳化性能和增溶性能，能够使材料更好地分散和稳定，可依据具体使用的环境选择进行添加。

S4中对纳米分子膜的性能进行检测，该检测方式包括：

S41：通过平衡法或环法对纳米分子膜表面张力检测；

S42：通过接触角计对纳米分子膜接触角亲水性和疏水性进行检测；

S43：通过旋转粘度计对纳米分子的黏度进行检测；

S44：测试其驱油效率。

S4中依据检测的结果可通过改变有机高分子材料种类和比例以及纳米颗粒的种类和比例的方式优化纳米分子膜，S4中依据检测结果对纳米分子膜进行优化的方法可采用正交实验法或试错法，S4在优化结束后放入至干燥、无尘、密封的容器中保存。

其中，对纳米分子膜的性能进行检测时，可以使用平衡法或环法检测时，通过测量液体在表面张力作用下的形变来计算表面张力大小。平衡法是通过测量液体在表面张力和重力作用下达到平衡时的液位高度来计算表面张力大小，再通过接触角计可评估其亲水性或疏水性，并且通过旋转粘度计旋转时的阻力大小来计算液体的黏度，从而能够检测出制备完成后的纳米分子膜的性能，最后再将其制备的纳米分子膜与对应使用环境下的液体混合从而能够检测在对应的环境下具体纳米分子膜驱油助剂的驱油效率。

并且依据其检测的驱油效率可通过正交实验法或试错法对其制备方法进行优化，能够评估不同因素对产品性能的影响，通过改变纳米颗粒浓度和有机高分子材料比例，根据使用环境组成最佳的比例，从而应对不同的使用环境对其制备方法进行优化，从而针对不同的使用环境达到较高的驱油效率，在制备结束后放入至干燥、无尘、密封的容器中保存，并且将纳米分子膜驱油助剂存放在避光容器中，以避免其受到光的影响，从而避免其分解或降解，当需要长期保存时将纳米分子膜驱油助剂存放在冷藏或冷冻环境中，以减缓其分解或降解速度，从而延长其储存寿命，并且需要定期进行检查纳米分子膜驱油助剂的储存条件和质量，以确保其质量和性能不受影响。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。