【技术实现步骤摘要】
一种测定氧化物表面化学基团数密度的方法
本专利技术属于表面化学领域,具体涉及一种测定氧化物表面不同类型化学基团数密度的方法。
技术介绍
砂岩油藏岩石主要由石英(二氧化硅)组成,表面上化学基团种类和数量决定了岩石与水、油、化学剂分子间的相互作用力大小,从而不仅决定了岩石表面润湿性,而且影响化学剂吸附损失量。另一方面,氧化物(二氧化硅、二氧化钛等)纳米颗粒由于表面含羟基,作为一种重要的无机功能材料,有着广泛的应用领域。由于纳米氧化物颗粒表面极性大,在有机介质/水中难以有效分散,限制其发展和应用。对其表面改性处理,能改善其表面性质、提高其性能、扩大应用领域。改性剂通过化学键合作用与氧化物表面羟基发生反应,接枝到氧化物表面上,其改性程度与表面基团数量密切相关。目前固体表面基团评价方法主要有:红外光谱分析法和滴定法。红外光谱法只能表征表面基团类型,无法定量评价表面基团数量;滴定法只能测定表面羟基总量(mol·g-1),不能区别不同类型带电化学基团数量,也不能给出单位面积上羟基数量。因此目前需要一种定量评价氧化物表面单位面积上不同类型带电化学基团数量的方法。
技术实现思路
本专利 ...
【技术保护点】
1.一种测定氧化物表面化学基团数密度的方法,包括如下步骤:1)将氧化物研磨成颗粒,将氧化物颗粒与不同pH值水溶液混合,搅拌配制成悬浮液,测定上层悬浮液中氧化物颗粒表面Zeta电位ξ,其中ζ=0时液体的pH值pHiep称为等电点;2)在等电点条件下,测定水溶液在氧化物表面上的接触角θiep;3)按Young‑Dupre方程Wa=γL+γL*cosθiep计算等电点处水溶液与氧化物表面间的粘附功Wa,式中γL为水溶液表面张力,mN/m;4)此时氧化物表面上电中性基团数密度通过下式求取:ntotal=(Wa‑W
【技术特征摘要】
1.一种测定氧化物表面化学基团数密度的方法,包括如下步骤:1)将氧化物研磨成颗粒,将氧化物颗粒与不同pH值水溶液混合,搅拌配制成悬浮液,测定上层悬浮液中氧化物颗粒表面Zeta电位ξ,其中ζ=0时液体的pH值pHiep称为等电点;2)在等电点条件下,测定水溶液在氧化物表面上的接触角θiep;3)按Young-Dupre方程Wa=γL+γL*cosθiep计算等电点处水溶液与氧化物表面间的粘附功Wa,式中γL为水溶液表面张力,mN/m;4)此时氧化物表面上电中性基团数密度通过下式求取:ntotal=(Wa-Wd)*NA/E,式中Wd为粘附功中色散力的贡献部分,mJ/m2,Wd≈2*(γ1d*γ2d)0.5,γ1d、γ2d分别是水、氧化物表面能中的色散力贡献部分;NA是指阿伏伽德罗常数,等于6.02×1023mol-1;E是氧化物表面电中性基团和H2O间相互作用势能,kJ/mol;5)根据Couy-Chapman模型,氧化物表面电荷密度由zeta电位实验数据估算为:式中ε是水溶液的相对介电常数,ε0是真空介电常数,...
【专利技术属性】
技术研发人员:华朝,张健,唐恩高,薛新生,朱玥珺,杨光,赵娟,孙哲,胡科,王姗姗,
申请(专利权)人:中国海洋石油集团有限公司,中海油研究总院有限责任公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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