木质素阳离子表面活性剂的合成及应用(1)
水煤浆制备中木质素表面活性剂的有效运用
水煤浆制备中木质素表面活性剂的有效运用水煤浆，是一种将煤炭粉末和水混合而成的燃料。
在现代工业生产中，水煤浆被广泛应用于锅炉燃料、炼油、煤制气、热电联产等领域。
水煤浆的生产过程中存在着一些技术难题，而木质素表面活性剂的有效运用可以有效地解决这些问题。
木质素是一种天然的有机化合物，是植物细胞壁的重要组成部分。
由于其特殊结构，木质素具有很强的表面活性，可以在水煤浆制备中发挥重要作用。
下面就让我们来详细了解一下木质素表面活性剂在水煤浆制备中的有效运用。
木质素表面活性剂可以改善水煤浆的流动性。
由于煤粉和水混合后会产生一定的粘稠度，使得水煤浆在输送和燃烧过程中出现流动性不佳的问题。
而添加适量的木质素表面活性剂可以改善水煤浆的流动性，减少煤粉的固体结合力，使得水煤浆更加易于泵送和喷洒。
木质素表面活性剂可以提高水煤浆的稳定性。
在水煤浆的制备过程中，由于煤粉和水的短时间内混合度不均匀，容易产生析出和沉淀现象，导致水煤浆的稳定性受到影响。
而通过添加木质素表面活性剂，可以在分子水平上对煤粉和水进行包裹，形成均匀的分散体系，提高水煤浆的稳定性，避免产生析出和沉淀现象。
木质素表面活性剂可以提高水煤浆的燃烧效率。
由于木质素表面活性剂具有较强的表面活性和吸附作用，可以在煤粉颗粒表面形成一层保护膜，减少颗粒间的摩擦力，提高煤粉的流动性，使得水煤浆在燃烧时更容易形成均匀的燃烧带，提高煤粉的燃烧效率和热值。
木质素表面活性剂还可以降低水煤浆的粘度。
在水煤浆的制备和输送过程中，煤浆粘度过大会使得输送管路容易堵塞，影响设备的正常运行。
而合理使用木质素表面活性剂可以有效地降低水煤浆的粘度，减少管路堵塞的风险，提高生产效率。
木质素表面活性剂的有效运用可以在水煤浆制备中起到多重作用，提高水煤浆的流动性、稳定性和燃烧效率，降低粘度，实现水煤浆的高效制备和运输。
在水煤浆生产过程中，科研人员应该加强木质素表面活性剂的研究应用，开发出更加高效的木质素表面活性剂，提高水煤浆的生产质量和运输效率。
阳离子可聚合大分子表面活性剂的制备、性能及应用
阳离子可聚合大分子表面活性剂的制备、性能及应用阳离子可聚合大分子表面活性剂的制备、性能及应用一、引言表面活性剂是一类能够降低液体表面张力并在液体/液体或液体/固体界面上形成胶束的化合物。
阳离子可聚合大分子表面活性剂是一类具有阳离子和可聚合大分子特性的表面活性剂。
其制备、性能及应用对于实现许多工业和生活领域的需求至关重要。
二、制备1. 聚合反应阳离子可聚合大分子表面活性剂的制备通常采用聚合反应。
常用的聚合反应方法有自由基聚合法、阴离子聚合法以及阳离子聚合法。
其中，阴离子聚合法被广泛应用。
该方法利用阴离子基团与阳离子基团之间的相互作用，以及逐渐增加的阳离子基团含量，实现阳离子可聚合大分子表面活性剂的制备。
2. 表面改性制备完成的阳离子可聚合大分子表面活性剂可以通过表面改性进一步提高其性能。
常用的表面改性方法有交联改性、引入特定官能团以及添加辅助添加剂。
这些方法可以改善表面活性剂的稳定性、溶解性以及对特定目标物质的吸附能力，提高其应用的适用性。
三、性能1. 表面活性阳离子可聚合大分子表面活性剂具有较低的表面张力和良好的表面活性。
这一特性使其在液体/液体或液体/固体界面上能够形成胶束，并扩展其应用范围。
2. 溶解性由于阳离子可聚合大分子表面活性剂具有可聚合大分子结构，其溶解性能得到显著改善。
相较于常规表面活性剂，阳离子可聚合大分子表面活性剂在不同溶剂中的溶解度更高，使其在不同环境下具有更好的适应性。
3. 热稳定性阳离子可聚合大分子表面活性剂具有较高的热稳定性。
这使得它们在高温条件下能够保持较长时间的表面活性，有利于其在高温工艺中的应用。
四、应用1. 油田开发阳离子可聚合大分子表面活性剂在油田开发中广泛应用。
它们可以作为油田中地下水的驱油剂，帮助提高油井产量。
此外，它们还可以被用作油井水泥分散剂，改善井壁固结性能。
2. 染料和颜料工业阳离子可聚合大分子表面活性剂在染料和颜料工业中被广泛应用。
它们可以作为增稠剂、分散剂和乳化剂，帮助改善染料和颜料的加工性能，提高产品质量。
阳离子表面活性剂的应用
阳离子表面活性剂的其他应用一、工业循环水用杀菌剂工业用水的水质中含有多种菌类和藻类微生物，这些微生物的滋长，给换热器等设备的正常使用带来很大威胁，它使设备效能大大下降，严重时甚至使设备堵塞；腐蚀穿孔。
在强调节省能源，节省水资源的今天，这一问题已引起人们的高度重视。
理想的工业水杀菌灭藻剂应具有广谱、高效、低毒、易生物降解，对水质要求低，投料方便以及对其他水处理剂无相互干扰等特点。
但是，常用的氯气，次氯酸盐等氧化性杀菌灭藻剂，以及氯酚，二硫氰甲烷等非氧化性杀菌灭藻剂都不能达到这些要求。
因而使它们的应用范围受到很大限制，有的已被淘汰。
近年来，在为数不多的工业水杀菌灭藻剂中，季铵盐却由于它的独特优点而得到越来越广泛的应用。
国内在20世纪70年代开展了对季铵盐在工业用水的杀菌灭藻方面的应用研究。
对包括季铵盐在内的47种化合物对控制炼油厂循环冷却水中菌藻危害的效果进行了研究。
以异养菌、铁细菌和硫酸盐还原菌为对象，测量杀菌率达99％以上所需各种化合物的最低浓度为准，筛选出十二烷基二甲馑苄基氯化铵(洁而灭及1227)、十六烷基三甲基溴化铵(1631)、十六烷基氯化吡啶和洗必泰等季铵盐为较理想的杀菌灭藻剂。
其中，洗必泰因价格昂贵，实际应用还有困难。
此外，季铵盐还在各种大型循环冷却水系统中用作冲击剥离剂。
这是因为它除了可以像一般杀菌灭藻剂那样杀灭表层的菌藻外，还是一种表面活性剂，它还可以渗透到菌垢层的内部，将吸附在设备器壁上的菌藻杀死，使之在水流冲刷下从壁上脱落下来。
这一特性是其他杀菌灭藻剂所不及的，生产中菌藻形成的污垢覆盖在热交换器管壁上，是引起热交换效率下降，乃至管道堵塞，腐蚀穿孔的主要因素。
工业节能上具有很大意义。
季铵盐作冲击剥离荆，其用量为一般动态用量的2～10倍。
不同工作者对五种非氧化性杀菌灭藻剂对比评定的数据略有上下，一般都显示出洁而灭的效果最好，其次是l227、Nalc07326、1231又次于前四种。
表面活性剂的合成及应用
表面活性剂的合成及应用一、概述表面活性剂是一种具有吸附性、降低表面张力和增强液体分散、乳化和稳定等性能的化学物质。
它广泛应用于日常生活中的个人护理、清洁剂、医药及农业等领域。
二、表面活性剂的合成表面活性剂的合成大致分为四种类型：硫酸酯类、磺酸盐类、胺盐类和羟基烷基硫酸酯类。
这里我们以磺酸盐类为例进行介绍。
磺酸盐类的合成有两种方法：一种是使用磺酸与醇进行缩合反应，另一种是采用磺化反应。
最常见的是使用磺酸与醇缩合反应。
具体步骤如下：1.磺酸与醇进入反应釜中，加入催化剂2.加热并搅拌反应物3.反应结束后，将产物分离出来并洗涤干净4.通过蒸馏和干燥，得到表面活性剂产品三、表面活性剂的应用1.个人护理领域表面活性剂广泛应用于个人护理领域中的洗发水、沐浴露等产品中。
它们可以降低水和油之间的表面张力，从而增强产品洗涤、清洁、发泡和柔顺的效果。
2.清洁剂领域表面活性剂被广泛应用于各种清洁剂中，如洗衣液、洗碗液、洗手液等。
它们能够有效去除油污、污渍、细菌和病毒等，同时还可以使清洁剂更易于涂布、清洁和排水。
3.医药领域表面活性剂在医药领域中的应用十分重要。
它们可以被用于药物的输送、制剂的稳定性、溶解性和生物可及性的提高等方面。
同时，它们还可以用于制备医用清洗剂、绷带和敷料等医用产品。
4.农业领域表面活性剂在农业领域也有着广泛的应用。
它们可以作为农药的分散剂、增粘剂和稳定剂来使用。
同时还可以通过表面活性剂的添加来提高农药的喷雾均匀度和吸附性，从而提高农药的使用效果。
四、总结表面活性剂是一种很特殊的化学物质，它可以被应用于很多领域，如个人护理、清洁剂、医药和农业等。
通过对表面活性剂的学习，我们能够更加深入地了解它的性质、合成和应用，从而更加全面地开发和利用这种化学物质。
阳离子表活剂
阳离子表活剂阳离子表活剂是一类广泛应用于工业和家庭清洁产品中的化学物质。
它们在清洁剂、洗发水、洗衣粉、洗洁精等产品中起着重要的作用。
本文将介绍阳离子表活剂的定义、分类、作用机制以及在不同产品中的应用。
一、定义阳离子表活剂是指带有正电荷的表面活性剂，其分子结构中含有正离子官能团。
阳离子表活剂能够吸附在物体的表面，通过与水中负离子的作用，起到增强清洁能力、改善乳化稳定性和增强产品的附着力等作用。
常见的阳离子表活剂有季铵盐类、季胺盐类、季铵腈类等。
二、分类阳离子表活剂按照其结构和性质的不同可以分为以下几类：1. 季铵盐类：如十六烷基三甲基溴化铵，具有优良的杀菌和消毒能力，广泛应用于家庭清洁产品和医疗消毒领域。
2. 季胺盐类：如十六烷基三甲基溴化胺，具有良好的抗静电性能，常用于洗发水、护发素和柔顺剂等产品中。
3. 季铵腈类：如十六烷基三甲基腈化铵，具有优异的分散乳化性能，常用于洗涤剂和涂料中。
三、作用机制阳离子表活剂的作用机制主要分为两种：1. 吸附作用：阳离子表活剂的正离子官能团与物体表面的负离子官能团发生静电作用，使阳离子表活剂吸附在物体表面，形成一层薄膜。
这层薄膜可以降低物体表面的表面张力，使污垢与物体表面分离，从而起到清洁作用。
2. 乳化作用：阳离子表活剂可以在水中形成胶束结构，将油性物质包裹在内部，形成乳液。
这种乳化作用可以使油污和水分散均匀，便于清洗和去除。
四、应用领域阳离子表活剂广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 家庭清洁产品：阳离子表活剂可以增强清洁剂的去污能力，改善清洁效果，常见的家庭清洁产品如洗衣粉、洗洁精、洗手液等中都含有阳离子表活剂。
2. 个人护理产品：阳离子表活剂可以增强洗发水、护发素等产品的乳化稳定性，使头发更加柔顺，常见的个人护理产品中也含有阳离子表活剂。
3. 工业清洁产品：阳离子表活剂在工业清洁产品中起到重要作用，如汽车清洗剂、金属清洗剂等都含有阳离子表活剂。
木质素表面活性剂及木质素磺酸盐的化学改性方法
木质素表面活性剂及木质素磺酸盐的化学改性方法李凤起1 朱书全2(1.太原理工大学矿业工程学院,030024; 2.中国矿业大学北京校区,100083)摘要:介绍了利用造纸工业的主要副产品木质素制取表面活性剂以及对木质素磺酸盐的几种有效的化学改性方法与产品应用途径,给出了用木质素改性制备水煤浆添加剂的实例。
关键词:木质素 化学改性 表面活性剂 接枝共聚 应用 木质素(简称木素)是造纸工业的副产品,在化学制浆过程中,木素绝大部分溶解在废液中,是纸浆废液的主要成分。
由于原料不同,制浆方法不同,所以木质素在纸浆废液中的存在形式也不同。
碱木素存在于碱法制浆废液中,是一种具有分散、粘合及表面活性等特殊性能的天然高分子化合物。
目前对木质素的化学结构尚无统一认识,但公认木质素是以1丙烯基3甲氧基4氧苯为结构单元通过C—O键或C—C键连接而成的高分子化合物。
碱木素上缺乏强亲水性官能团,同时可发生反应的位置较少,所以水溶性和化学反应性能都不好,特别是在中性及酸性条件下溶解度很低,这些缺陷大大限制了它的应用范围。
木质素的化学改性是开拓产品利用价值的重要手段。
木质素磺酸盐是在亚硫酸盐制浆过程中产生的,也可以由木质素磺化制得。
木质素磺酸盐因有磺酸基存在,具有较强的亲水性,所以它比碱木素的应用广泛得多。
作者在进行木质素改性制取水煤浆添加剂的研究过程中,分析了木质素的几种有效的改性方法和可能的利用途径,并对碱木素进行磺化改性和对木质素磺酸盐氧化改性制成水煤浆添加剂,分别用于义马、北宿和大同煤制浆,经Haake RV12型流变仪测定,浆的流变性好,且水煤浆的定粘浓度提高2%～3%[1]。
1 木质素表面活性剂木质素具有含活泼氢的羟基和可以被加成的双键,可以引入各种亲水性基团,合成各种表面活性剂。
1.1 合成阴离子表面活性剂木质素的改性方法虽然很多,但最具实际应用价值的改性方法还是磺化改性。
磺化改性包括高温磺化、氧化磺化和磺甲基化。
木质素的结构与应用
第51卷第5期 辽 宁 化 工 Vol.51，No. 5 2022年5月 Liaoning Chemical Industry May，2022基金项目： 山东科技大学2021年度“课程思政”教育改革项目（项目编号：KCSZ202121）；山东科技大学2020年度在线课程建设项目 （项目编号：ZXK2020067）。
收稿日期： 2021-10-21木质素的结构与应用江源，张佰庆，李桂江（山东科技大学 化学与生物工程学院，山东 青岛 266590）摘 要：木质素一种含量丰富的天然芳香族聚合物，具有循环再生、价格低廉的优点，可以作为化学高分子材料、高附加值化学品、生物染料等制备原料，但由于天然木质素分子量大、结构复杂等原因不能直接利用，而改性木质素特性优异，极大地拓宽了应用领域。
简要介绍了木质素的基本结构单元及结构单元之间的连接方式，重点阐述了改性对木质素各性能的影响，以及改性后的木质素在分散剂、粘合剂、吸附剂、生理生化、农业、制备小分子产物等方面的应用研究进展，具体分析了应用受限的原因并展望了其应用前景。
关 键 词：木质素；环保；结构；改性；应用中图分类号：O636.2 文献标识码： A 文章编号1004-0935（2022）05-0655-07木质素是一种天然有机高分子材料，其天然储量丰富，同时也是造纸工业中产生的废弃物，其中仅有约5%的木质素被回收利用，大部分被直接焚烧或排入环境中，这样做既浪费资源又造成污染。
随着人类对环境污染和资源匮乏等问题的认知日益提高，木质素的可降解性和可再生性等优良性质引起了越来越多的关注。
因此，从资源利用和环境保护两方面来说，对木质素进行改性，提高其性能并开发其用途具有重要意义。
1 木质素结构木质素主要由C、H、O 等元素组成，其分子结构复杂，有多种结构单体与连接方式，且分子量变化大，采取不同的方法测得的分子量结果各异，致使其结构至今未完全确定。
1.1 木质素的分子量在植物中未经分离的木质素称为原本木质素，其相对分子量可以达到几十万，对任何溶剂溶解性差，对研究造成了困扰，为了分离研究木质素，研究人员采用酸析法[1]、高沸醇溶剂法[2]、有机溶剂 法[3]、离子液体法[4]等不同方法降解或缩合木质素，分离后的木质素相对分子量低的多，由于分离方法不同，分子量一般几千到数万不等。
环保型页岩抑制剂SGI-1的合成与性能研究
当代化工研究Modern Chemical Research4本刊特稿2021・03环保型页岩抑制剂SG I-1的合成与性能研究★屈沅治1程荣超1张志磊1张坤彳王韧I杨峥1（1.中国石油集团工程技术研究院有限公司北京1022062.安东石油技术（集团）有限公司北京100102）摘耍：针对页岩地层钻井作业过程中井壁失稳的难题，以自然界资源丰富的木质素为原料，利用(3-氯-2-径丙基)三甲基氯化鞍对其进行季钱■化改性制备了一种抑制性和环保性兼顾的水基钻井液页岩抑制剂SGI-1.通过线性膨胀实验、页岩滚动回收实验评价了抑制剂SGI-1的抑制性；通过接触角实验、水活化度实验及Zeta电位实验对SGI-1抑制机理进行分析；对SGI-1生物毒性及对钻井液性能的影响进行评价。
结果表明：抑制剂SGI-1加量为2.0%时，16h后页岩滚动回收率为94.10%、线性膨胀率5.81%,优于2.0%聚胺；SGI-1可以改变岩石润湿性，页岩接触角由20.4。
增大至69.9°;SGI-1可以降低水活度，增强抑制剂对自由水的束缚程度；SGI-1表面所带的阳离子基团可以与黏土颗粒吸附，并在其表面形成疏水膜减少钻井液滤液侵入。
此外，SGI-1与钻井液具有较好的配伍性、较低的生物毒性，对钻井液流变性及失水造壁性影响较小。
关键词：页岩抑制剂；井壁稳定；木质素；绿色环保；季镀盐中图分类号：T254文献标识码：AStudy on Synthesis and Performance of Environment-friendly Shale Inhibitors SGI-1 Qu Yuanzhi1,Cheng Rongchao1,Zhang Zhilei1,Zhang Kun2,Wang Ren1,Yang Zheng1(PC Engineering Technology Research Institute Co.,Ltd.,Beijing,1022062.Anton Oilfield Services(Group)Co.,Ltd.,Beijing,100102)Abstract:To solve the p roblem ofwellbore instability in shale f ormation drilling,in this p aper,(3-chloro-2-hydroxypropyl)trimethylammonium chloride was used to quaternize lignin to prepare a shale inhibitor SGI-1of w ater-based drilling f luid,which had both excellent inhibition and good environmental p rotection.The inhibition of S GI-1was evaluated through linear swelling test and shale rolling recovery test;the inhibition mechanism of S GI-1was investigated through contact angle test,water activation experiment and Zeta potential experiment;and the biological toxicity of S GI-1 and its impact on drilling f luid p erformance were evaluated.The results showed that when the dosage was2.0%,the shale rolling recovery rate after 16hours was94.10%,and the linear swelling rate was5.81%t which were better than2.0%polyamine.SGI-1could change the wettability of the shale.The contact angle of t he shale increased f rom20.4°to69.9°;SGI-1could reduce water activity and enhanced the binding degree of i nhibitors to f ree water;the cationic groups on the surface of S GI-1could be adsorbed on clay p articles.And then a hydrophobic f ilm was f armed on the surface to reduce the p enetration of d rilling f luid f iltrate.In addition,SGI-1had good compatibility with drilling f luids,low biological toxicity,and had little effect on the rheology andfilter loss properties of d rilling f luids.Key words t shale inhibitor^wellbore stability；lignin；environmental p rotection；quaternary ammonium salt在页岩地层钻井作业过程中经常遇到诸多复杂情况，井壁失稳仍是最难解决的问题之一油基钻井液可以有效抑制页岩的水化作用，但是油基钻井液因毒性大、处理成本高等问题，其受到了应用限制炉％因此，研究更实用、更环保的水基钻井液体系十分必要，而水基钻井液研究的重点和难点是开发强抑制性页岩抑制剂。