【摘 要】
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Pickering乳状液是指由两亲性固体颗粒稳定的乳状液,与传统乳状液相比,具有强稳定性,目前在日化、制药、食品等行业已有应用,在石油工业中亦有广阔前景。本文以磁性Fe3O4纳米颗粒作为乳化剂制备原油Pickering乳状液,研究了水油体积比与纳米颗粒浓度对乳状液稳定性、类型、微观形态和液滴粒径分布的影响,评价了所制Pickering乳状液的宏观流变性及界面流变性,结合实验结果归纳了纳米颗粒稳定的
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Pickering乳状液是指由两亲性固体颗粒稳定的乳状液,与传统乳状液相比,具有强稳定性,目前在日化、制药、食品等行业已有应用,在石油工业中亦有广阔前景。本文以磁性Fe3O4纳米颗粒作为乳化剂制备原油Pickering乳状液,研究了水油体积比与纳米颗粒浓度对乳状液稳定性、类型、微观形态和液滴粒径分布的影响,评价了所制Pickering乳状液的宏观流变性及界面流变性,结合实验结果归纳了纳米颗粒稳定的磁响应原油Pickering乳状液的稳定机理。本文可为具有磁响应的原油Pickering乳状液在易凝高粘原油降耗输送、流动控制等方面应用提供基础理论支撑。显微观察得原油Pickering乳状液中液滴互相连接形成液滴聚集团,粒径与颗粒浓度负相关,在磁场作用下,液滴受磁场力作用转向,液滴聚集团随之转向并产生链状聚集进而随磁场流动。宏观流变实验得乳状液具有剪切稀释性,Fe3O4纳米颗粒增强了乳状液的非牛顿特性与动态稳定性,增大了体系储能模量,降低了损耗角,乳状液类固性显著增强,固体膜在增大了界面空间位阻同时,增大了界面膜强度使液滴难以合并。界面流变实验得纳米颗粒优先与原油中界面活性组分吸附,削弱原油极性,增强油水两相差异从而增大界面张力,同时也增大了界面扩张模量,界面膜的变形能力显著增加。模量中弹性部分增长量大于粘性部分,进一步体现了纳米颗粒的吸附对于界面膜弹性的加强。所测Zeta电位数值显示,颗粒浓度一定时,体系水油比增加,Zeta电位绝对值增加,体系静电排斥力增强。水油比一定时,纳米颗粒浓度增大,液滴粒径减小,数量增多,静电斥力增大,但颗粒浓度继续增大Zeta电位反而减小,这是因为液滴双电层间距被压缩,引力起主要作用。总体来说吸附在界面的颗粒对液滴聚并的阻碍作用及界面膜弹性的增强是原油Pickering乳状液稳定的主要作用,双电层不是维持其稳定性的主要原因。
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