表面活性剂应用研究实例
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表面活性剂的绿色化研究进展学号:201321132250姓名:王南建表面活性剂绿色化研究进展现在社会,表面活性剂的应用日益广泛,本文对现行的几种表面活性剂及其应用进行了初步的探索。
1. 脂肽生物表面活性剂自从Fleming发现微生物产生青霉素以来,微生物成为生物活性物质的一个重要来源,为天然合成化学品提供了丰富资源。
生物表面活性剂是微生物在一定条件下培养时,在其代谢过程申分泌出来的具有一定表面活性的代谢产物,如糖脂、多糖蛋白脂、脂肪、磷脂利脂肪酸中性类脂衍生物。
它们与一般表面活性剂分子在结构上类似,即在分子中不仅有脂肪烃链构成的非极性憎水基,同时也含有极性的亲水基。
生物表面活性剂的早期研究见于1946年,1965年之后,微生物对烃类乳化机制的研究引起人们的关注。
微生物产生的表面活性剂是微生物提高石油采收率的重要机制之一。
用微生物生产表面活性剂成为生物技术领域中的一个新课题。
1968年,Arima等首次发现枯草芽胞杆菌株(Bacillus subtilis)产生的是脂肽类表面活性剂,呈晶状,商品名为表面活性素(surfactin),这类表面活性剂主要含:伊枯草菌素(Iturilns),杆菌霉素(Bacillomycin),芬荠素(Fengycin)和表面活性(Surfacin)等,其中surfactin的表面活性最强,是迄今报道的效果最好的生物表面活性齐之一。
脂肽分子由亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成,由于其特殊的化学组成和两亲型分子结构,脂肤类生物表面活性剂在医药、微生物采油、环境治理等领域有重要的应用前景。
目前发现的脂肽类生物表面活性剂有数十种。
2. 高分子表面活性剂高分子表面活性剂通常指分子量大于1000、具有表面活性的物质。
减小两相界面张力的大分子物质皆可称为高分子表面活性剂。
高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等能力,毒性小,可用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。
药物制剂中表面活性剂的应用研究药物制剂中表面活性剂的应用研究一直是药学领域的热点之一。
表面活性剂在药物制剂中起着重要的作用,可以改善药物的溶解度、稳定性和生物利用度,提高药物的生物利用率。
本文将对药物制剂中表面活性剂的应用进行探讨,并分析现有研究成果。
一、表面活性剂的概念与分类表面活性剂是一类具有亲水性和疏水性基团的化合物,能够降低液体表面或界面的表面张力,并能够改变液体的湿润性。
根据其亲水基团和疏水基团的性质和数量不同,表面活性剂可以分为四类:阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
二、表面活性剂在药物制剂中的应用1. 提高药物的溶解度药物溶解度是药物更好地被吸收和利用的前提。
某些药物因为其结构或属性的限制,溶解度较低,导致其生物利用率下降。
表面活性剂具有使药物颗粒“嵌入”其分子结构的能力,能够有效地插入到药物的晶格中,破坏药物颗粒的结晶结构,增加药物的溶解度。
2. 改善药物的稳定性一些药物容易分解或降解,导致药物在制剂中的有效性下降。
表面活性剂可以通过形成稳定的包裹层、增加药物的分散度等方式,提高药物的稳定性。
例如,在乳剂制剂中加入比较稳定的表面活性剂,可以有效地保护乳液中的油相,防止其氧化或分解。
3. 提高药物的生物利用度表面活性剂在药物制剂中的应用还可以提高药物的生物利用度。
一些药物由于其特殊的物理化学性质,难以跨越生物膜,使药物的生物利用率下降。
而表面活性剂可以改变生物膜的性质,增加药物的渗透性,提高药物的生物利用度。
三、表面活性剂在药物制剂中的研究进展随着药物制剂技术的不断发展,研究者们对表面活性剂在药物制剂中的应用进行了广泛深入的研究。
许多研究表明,合适的表面活性剂可以显著提高药物的溶解度、稳定性和生物利用度。
例如,研究人员通过选择合适的非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂,成功制备出乳液型、微乳液型和纳米乳液型的药物制剂,大大提高了药物的溶解度和稳定性。
表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文摘要:表面活性剂在石油工程的油气钻井、开采及储运中均有很广泛的应用。
综述了表面活性剂在石油工程中的研究及应用现状,由于国内一些大型油气藏已到开采后期,油田采收率较低,利用表面活性剂可以提高采收率。
高分子类型的表面活性剂既能提高波及系数,又能提高洗油效率,是很好的驱油助剂。
目前不少油田在开采低渗透油藏以及页岩油气藏,压裂液助剂的开发研究是现在及将来的一个研究热点。
关键词:表面活性剂;石油工程;应用;研究表面活性劑是一类分子由极性的亲水部分和非极性的亲油部分组成的,少量存在即能显著降低溶剂表面张力的物质。
它们广泛用于日常生活[1,2],以及石油工程。
例如,在油气钻井工作中可以用作钻井液的杀菌剂、缓蚀剂、起泡剂、消泡剂、解卡剂、乳化剂等;在油气开采作业中可以用作黏土稳定剂、驱油剂、清防蜡、酸压助剂(可用于乳化酸、泡沫酸,成胶和破胶、助排剂等);在油气田地面工程中可以用作减阻剂、破乳剂、杀菌剂、絮凝剂等,于浩洋等[3-6]对其在油田中的主要应用及其作用机理进行过归纳。
目前国内一些大型油藏已到开发后期,原油采收率较低,可以采用化学驱进行驱油。
例如,大庆油田的碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合驱为大庆油田的增产和稳产作出了巨大贡献[7]。
对低孔低渗的油气藏如目前国内外热门的页岩油/气藏的开采则多用压裂工艺,其中关键的化学剂常用到表面活性剂[8-11]。
根据表面活性剂在水中起活性作用的亲水基团来进行分类,可以将其分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型及特种类型(包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性剂等)表面活性剂。
现根据其类型对其在石油工程尤其是在低孔低渗油气藏中的研究及应用现状进行综述,以供我国页岩油/气藏开采技术的研究人员作参考。
1普通表面活性剂的研究及应用1.1阴离子型在水中起活性作用的部分为离子的表面活性剂。
表面活性剂的研究及应用表面活性剂是一类分子结构特殊的化学物质,其具有显著的表面活性和界面效应,能够吸附到液体和固体的界面上,降低表面能,改善分散性和溶解性,从而在工业和生活中有着广泛的应用。
一、表面活性剂的分类表面活性剂根据其分子结构可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂等四大类。
其中,阴离子表面活性剂应用最为广泛,如十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDS)等。
二、表面活性剂的应用1. 洗涤剂和清洁剂表面活性剂可以改善液体的湿润性和渗透性,降低流体的表面张力,从而使洗涤剂和清洁剂能够更好地渗透到污垢的细胞中,起到清洗的效果。
此外,表面活性剂还可以增加洗涤剂的泡沫稳定性,提高清洁剂的油水分离能力。
2. 化妆品表面活性剂可以起到乳化、分散、稳定和渗透等作用,常用于化妆品中的乳液、洗面奶、沐浴露、头发护理等产品中,可以达到调节肌肤水油平衡、保湿、滋润和清洁的效果。
3. 润滑剂表面活性剂还可以具有优异的润滑降阻效果,常用于工业润滑剂、地下水防渗剂、涂料等领域中,具有很好的性能表现。
4. 药物和生物材料的制备表面活性剂可以在制备药物和生物材料的过程中起到辅助作用,如防止药物凝聚、促进药物渗透、控制肿瘤的生长等。
三、表面活性剂的研究进展表面活性剂的研究不仅在基础领域上涉及到分子结构的设计和性能的探究,也在工业领域上进行了很多应用研究。
随着人们对表面活性剂的认识的不断深入,研究也逐渐深入到了分子水平,并在此基础上开展了表面活性剂的设计和性能优化研究,增加了表面活性剂的应用领域,如纳米颗粒制备、油田开发、海洋大气化学、环境污染防治等。
四、表面活性剂的应用前景表面活性剂的应用领域越来越广泛,其未来的发展前景也非常广阔。
未来,随着人们对表面活性剂的研究深入,表面活性剂的性能和应用领域也将得到不断拓展,同时也需要加强对表面活性剂的毒性和环境影响等问题的深入研究。
总之,表面活性剂是一类应用十分广泛的化学物质,其在工业和生活中都有着重要的作用。
表面活性剂在纳米技术中的应用研究随着科技的不断进步和发展,纳米技术已经逐渐成为人们眼中的热门话题。
纳米技术是什么呢?纳米技术是一门专门处理和研究纳米材料的技术,它研究的是在纳米尺度下的物质的性质,并对其使用进行操作和制造。
而在纳米技术中,表面活性剂也是一个重要的研究领域。
那么,表面活性剂在纳米技术中有哪些应用呢?本篇文章将从纳米材料的性质、表面活性剂的作用、纳米技术中表面活性剂的应用三个方面进行探讨。
一、纳米材料的性质在纳米尺度下,由于表面积和界面现象因素的影响,物质的性质和性能都会发生很大的变化。
例如,纳米粒子的比表面积比普通材料更大,电子和离子的运动方式也有所不同,这些都为处理及进行改性提供了很好的基础。
二、表面活性剂的作用表面活性剂是指一类可以吸附在界面上,降低界面张力并改变界面性质的化学物质。
表面活性剂中的两端,一端的亲水性使其能够和水相相容,在水中形成“头”,另一端则是疏水性的,使其能够和油或其他疏水性液体相容,在疏水相中形成“尾”。
表面活性剂具有很好的分散、乳化和表面调节效果,能有效地调节纳米材料的粒径分布和表面性质。
三、纳米技术中表面活性剂的应用1. 纳米颗粒制备通过表面活性剂对纳米粒子进行改性,可以使纳米颗粒更好地分散在溶液中,并且粒径分布更为均匀。
同时,还可以通过调节表面活性剂的种类和用量来精细调控纳米颗粒的形貌和表面性质。
2. 纳米复合材料制备利用表面活性剂对不同的纳米材料进行复合,可以制备出具有良好性能和稳定性的纳米复合材料。
表面活性剂还可以通过改变纳米材料间的相互作用力,提高纳米复合材料的力学性能和导电性能等。
3. 纳米药物制备表面活性剂还可以用于纳米药物制备。
通过控制表面活性剂的存在和用量,可以制备出稳定的纳米药物载体,并且可以将表面活性剂与药物进行结合,提高药物的生物利用度。
总结表面活性剂作为一种重要的界面调节剂,在纳米技术中发挥了重要的作用。
通过表面活性剂的应用,可以使纳米材料更好地进行处理和改性,从而更好地发挥其应用价值。
表面活性剂的制备及应用研究表面活性剂,又称为界面活性剂,是指在两相界面上能够降低表面张力、表面能的一类化合物。
它们由两部分组成,一部分亲水性较强,另一部分则亲水性较弱,这种结构赋予表面活性剂在不同介质间产生界面张力,使它们在各种应用领域中发挥着重要的作用,如日常洗涤、食品、医药等领域。
本文将谈及表面活性剂的制备方法、性质及应用研究的进展。
一、表面活性剂的制备方法1. 化学合成法化学合成法是表面活性剂的传统制备方法,利用有机合成化学的方法制得表面活性剂。
这种方法制得的表面活性剂量纯度高,但是制备过程复杂、成本较高。
2. 生物法制备生物法制备表面活性剂相对较新,是利用微生物菌株及其代谢转化制备表面活性剂,比化学合成法更环保。
生物法制备的表面活性剂在应用中有优点,如质量稳定、价格低廉。
3. 环境友好的制备法环境友好的制备法是指无机材料制备表面活性剂,不含有害化学物质。
这种方法已经成为表面活性剂研究的热点之一。
二、表面活性剂的性质由于表面活性剂的两个部分具有不同的亲水性和疏水性,表面活性剂会在界面上形成分子薄层,同时具有以下性质。
1. 降低表面和界面张力表面活性剂降低表面和界面的张力,加快二者之间传递材料分子,也使两种或多种液体混合在一起而不分离,提高体系的稳定性。
2. 乳化性表面活性剂乳化特性强,对水油乳化特别有效,并且能够起到乳化剂的作用。
3. 渗透性表面活性剂具有渗透性,能够渗透到液体和固体物体中的毛细孔、微孔中,解除表面张力,使液体进入微孔。
三、表面活性剂的应用研究1. 日常洗涤用途表面活性剂在日常洗涤中得到广泛应用,如肥皂、洗洁精等产品中含有不同种类、不同用途的表面活性剂。
2. 医药领域表面活性剂在医药领域中有重要应用,如肥皂、洗洁精等产品中含有不同种类、不同用途的表面活性剂。
3. 食品加工中使用商业食品加工中,表面活性剂能够在脂肪中形成宜人的乳化体系,增强食品品质和口感。
4. 石油勘探工业表面活性剂在石油勘探工业中应用广泛,用于提高原油采收率、防止沉积和防止管道堵塞。
表面活性剂应用于碳纳米管分散处理的研究现状论文本文将对碳纳米管分散处理中表面活性剂的应用状况进行讨论。
随着材料科学和纳米技术的发展,碳纳米管(CNTs)已成为大家共同关注的一种重要的材料。
它的优异的物理和化学性能使其在很多领域得到了广泛的应用,但是因为它的“粗糙”表面,对它的分散有诸多挑战,这就需要表面活性剂的帮助以实现碳纳米管的分散应用。
表面活性剂是一种物理或化学性的分散剂,通过改变表面电荷,调节材料之间的相互作用以形成稳定的分散体系。
在最近几年,该领域开展了大量的研究,确定了表面活性剂的类型和它们作用的原理。
对于碳纳米管,研究者发现,不同的表面活性剂有不同的分散效果,例如有机硫物质可以用来改善两相体系的分散性,而包含聚氧基团的表面活性剂可以有效降低CNTs之间的相互作用,从而提高CNTs的分散效果。
同时,液相分散实验也显示,表面活性剂的类型也会影响CNTs的分散性,因此,表面活性剂的选择对分散处理的效果至关重要。
除了表面活性剂的类型,浓度大小也是影响CNTs分散效果的关键因素。
研究发现,在低浓度的情况下,CNTs之间的相互作用强度较低,CNTs可以完全分散;而在高浓度的情况下,由于表面活性剂极性缺陷的存在,CNTs之间的作用力较大,CNTs分散效果不是很好。
此外,表面活性剂分散处理CNTs还受到其他一些因素的影响,例如,温度和pH值也会影响表面活性剂的分散效果。
总的来说,表面活性剂的选择、浓度和温度是影响CNTs分散处理效果的重要因素。
综上所述,表面活性剂对实现碳纳米管的有效分散具有重要的意义,它可以通过改变表面电荷来调节材料之间的作用力,从而提高碳纳米管分散效果。
同时,表面活性剂的类型、浓度和温度都将影响CNTs分散处理效果,因此,在碳纳米管分散处理中,对表面活性剂的选择仍然是一个重要的问题。
有机硅表面活性剂的应用及研究进展1.功能性涂料和涂层剂:有机硅表面活性剂可以作为涂料和涂层剂的分散剂、增稠剂、润湿剂和降低反应性的剂量。
有机硅表面活性剂的独特结构和性质使得涂料具有优异的附着性、耐磨性和耐化学性,并且能够提供超级疏水性和超级亲水性的性能。
2.肥皂、洗涤剂和清洁剂:有机硅表面活性剂的亲油性和亲水性可以被应用于肥皂、洗涤剂和清洁剂等产品中。
3.医药领域:有机硅表面活性剂可以在制药生产中作为辅助剂,用于增加药物的溶解度和稳定性。
4.纺织品和塑料处理剂:有机硅表面活性剂可以用作纺织品和塑料处理剂,可提高纺织品和塑料的柔软性、耐久性和抗静电性能。
5.个人护理产品:有机硅表面活性剂在个人护理产品中应用广泛,例如洗发水、沐浴露、面霜等,可提供更好的泡沫性和润滑性。
近年来1.绿色合成方法:研究人员致力于开发低能耗、低污染的合成方法,例如采用微波辅助合成、酶催化合成等。
2.分子结构设计:通过调控有机硅表面活性剂的分子结构,研究人员可以获得具有特定性质和功能的表面活性剂,如自组装性能、温度响应性能和荧光性能等。
3.纳米粒子修饰:通过将有机硅表面活性剂与纳米材料相结合,可以获得具有特殊性质和功能的复合材料,如磁性纳米粒子和金属纳米粒子修饰的有机硅表面活性剂。
4.应用拓展:近年来,有机硅表面活性剂在环境治理、油田开发和废水处理等领域的应用得到了广泛关注。
研究人员不断探索有机硅表面活性剂在新领域的应用潜力。
总结起来,有机硅表面活性剂具有广泛的应用领域,其研究进展主要体现在绿色合成方法、分子结构设计、纳米粒子修饰和应用拓展等方面。
随着对环境友好和高性能产品需求的增加,有机硅表面活性剂的研究和应用前景仍然十分广阔。