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封堵材料结构对重复漏失影响研究进展
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作者 贺心怡 卢福伟 +3 位作者 王雨晗 秦云珊 王腾飞 张颖 《应用化工》 北大核心 2025年第1期198-202,共5页
综述了压敏型、疏水成膜型和功能胶结型三种结构的封堵剂对井壁稳定的影响。从材料结构看,压敏型、疏水成膜型两类封堵材料通过压差作用在井壁孔缝处形成致密封堵层,阻止钻井流体对井壁的水化侵蚀,有效防止井壁坍塌。因地质或施工条件... 综述了压敏型、疏水成膜型和功能胶结型三种结构的封堵剂对井壁稳定的影响。从材料结构看,压敏型、疏水成膜型两类封堵材料通过压差作用在井壁孔缝处形成致密封堵层,阻止钻井流体对井壁的水化侵蚀,有效防止井壁坍塌。因地质或施工条件引起地层压力变化时,压敏型和疏水成膜型封堵剂易从地层返吐至钻井液中,造成重复漏失。功能胶结封堵材料是通过高温熔融变形、黏结架桥、固化或黏附等方式滞留在井壁漏失通道中,对压差不敏感。功能胶结类封堵剂在井壁形成封堵层后呼吸效应明显减弱,可有效提高钻井过程中的井壁稳定。 展开更多
关键词 井壁稳定 重复漏失 压敏封堵剂 疏水成膜封堵剂 功能胶结封堵剂
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海上平台生产水水质多参数在线监测系统
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作者 吴绍伟 南源 +3 位作者 劳文韬 卢辰 张耀元 董浩 《化工环保》 北大核心 2025年第1期141-147,共7页
从海上平台对水质监测的实际需求出发,结合海上平台作业环境,自主研发了一套耐腐蚀、集成度高、具备自动清洗功能的海上平台生产水水质多参数在线监测系统DC-01。30 d的连续监测试验结果表明,该系统运行稳定,可准确测定水质6项参数。DC... 从海上平台对水质监测的实际需求出发,结合海上平台作业环境,自主研发了一套耐腐蚀、集成度高、具备自动清洗功能的海上平台生产水水质多参数在线监测系统DC-01。30 d的连续监测试验结果表明,该系统运行稳定,可准确测定水质6项参数。DC-01与标准方法(《油田水分析方法》(SY/T 5523—2016))对水中油、悬浮物、溶解氧、总铁、硫化物和pH测定结果的相关系数分别为0.996、0.997、0.965、0.999、0.999和0.963,相对误差在±10%以内。该监测系统大幅缩短了水质分析时间,具有测量精度高、检测效率高、可实时上传监测数据等优点,同时自动清洗功能保证了系统的长期稳定运行,可满足监测海域使用要求。 展开更多
关键词 水质多参数在线监测 海上平台 石油开采 自动清洗
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胍胶压裂返排液COD的电化学降解实验研究
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作者 刘望福 李赓 +1 位作者 尹先清 石东坡 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期26-31,共6页
为研究电化学法对胍胶压裂返排液中化学需氧量(COD)的去除效果,本实验采用Al和Fe极板作为电极材料。通过响应面法分析了反应过程,并考察了反应动力学模型。实验结果显示,Al极板在2.5 cm间距、135 mA/cm^(2)电流密度下,经过120 min处理,... 为研究电化学法对胍胶压裂返排液中化学需氧量(COD)的去除效果,本实验采用Al和Fe极板作为电极材料。通过响应面法分析了反应过程,并考察了反应动力学模型。实验结果显示,Al极板在2.5 cm间距、135 mA/cm^(2)电流密度下,经过120 min处理,可实现85.29%的COD去除率。响应面模型系数具有显著的相关性,且模型的精确度和可信度均符合要求。去除COD的过程符合一级动力学模型。对于Fe极板,同样的极板间距和电流密度条件下,90 min处理后,取上清液进行60 min的二次电化学反应,并在每30 min加入40 mL H_(2)O_(2)。最终,COD去除率提升至97.65%,浓度降至80 mg/L,满足国家污水综合排放标准(<100 mg/L)。 展开更多
关键词 胍胶压裂返排液 电化学 响应曲面 反应动力学 化学需氧量
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页岩气环保变黏压裂液的研究与应用 被引量:2
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作者 范宇恒 周丰 +5 位作者 蒋廷学 张士诚 白森 张晓锋 杨泉 余维初 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期147-152,共6页
为解决深层页岩气开发中常规压裂液储层伤害大、携砂能力差、变黏工序复杂等技术难题,结合威远区块深层页岩储层特点及施工需求,研发了一种环保变黏压裂液体系,并进行了室内性能评价与现场应用。研究表明:该环保压裂液体系可以在30 s内... 为解决深层页岩气开发中常规压裂液储层伤害大、携砂能力差、变黏工序复杂等技术难题,结合威远区块深层页岩储层特点及施工需求,研发了一种环保变黏压裂液体系,并进行了室内性能评价与现场应用。研究表明:该环保压裂液体系可以在30 s内完全溶解,压裂液可在黏度为2~150 mPa·s范围内实时调整;使用返排水配制的低黏压裂液与高黏压裂液减阻率均大于70%,线性胶压裂液减阻率大于65%;低黏压裂液与高黏压裂液储层损害率均小于15.00%,线性胶压裂液岩心损害率为15.47%;环保变黏压裂液生物毒性均为无毒;环保变黏压裂液携砂性能良好,较清水携砂性能最大提高65倍。在威远H21-5井的应用表明,环保变黏压裂液溶解速度快、减阻性能优异、携砂性能优良,可实时改变黏度以满足不同压裂工况,满足减阻携砂一体化压裂施工的技术需求,具有较好应用前景。 展开更多
关键词 页岩气 深层 变黏压裂液 环保 减阻 携砂
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一体化多功能减阻剂的研究与应用 被引量:2
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作者 李玉敏 李嘉 +5 位作者 赵伟 孙亚东 周丰 蒋廷学 苏建政 余维初 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2023年第1期146-152,共7页
传统压裂液一般是以减阻剂为核心,配合使用防膨剂、助排剂等多种添加剂而形成的溶液体系,配液流程复杂,体系配伍性以及稳定性不佳,并且对储层伤害高。为解决传统压裂液存在的问题,文章以反相乳液聚合法合成了一种兼具减阻、携砂、助排... 传统压裂液一般是以减阻剂为核心,配合使用防膨剂、助排剂等多种添加剂而形成的溶液体系,配液流程复杂,体系配伍性以及稳定性不佳,并且对储层伤害高。为解决传统压裂液存在的问题,文章以反相乳液聚合法合成了一种兼具减阻、携砂、助排、防膨、低伤害等性能的一体化多功能减阻剂JHFR-Ⅱ,并对其进行室内试验及现场施工。室内实验结果表明:JHFR-Ⅱ溶液黏度在1.0~90.0 mPa·s可调,岩心渗透率的伤害率低于20.0%。优选出0.10%的JHFR-Ⅱ溶液作为减阻水,在储层矿化度下,减阻率达73.2%;优选出0.40%的JHFR-Ⅱ溶液作为携砂液,其携砂能力为清水的90倍,破胶液黏度低于5.0 mPa·s,表面张力低于28.0 mN/m,防膨率高于85%。通过现场施工表明,JHFR-Ⅱ减阻剂不但能够满足致密油气藏大规模体积压裂施工的减阻和携砂需求,还可以用于常规以及其他非常规油气藏的复杂缝网压裂中。一体化多功能减阻剂JHFR-Ⅱ具有一剂多效的特点,其单剂水溶液即可作为压裂施工液体,在压裂施工作业中可有效简化操作流程,降低施工成本。 展开更多
关键词 压裂液 多功能减阻剂 携砂 低伤害 复杂缝网
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海上油田压裂返排废水COD处理实验研究 被引量:6
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作者 王啸 冉玉莹 +2 位作者 刘长亮 曾志强 尹先清 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1329-1332,共4页
油田压裂返排废水体系稳定,成分复杂,有机物含量高,COD处理达标排放是一项难题。采用絮凝预处理+电絮凝氧化组合法处理海上压裂返排废水,结果表明,Fenton氧化去除COD能力有限,对于较低COD含量的水样去除率31.2%,无法满足达标排放。絮凝... 油田压裂返排废水体系稳定,成分复杂,有机物含量高,COD处理达标排放是一项难题。采用絮凝预处理+电絮凝氧化组合法处理海上压裂返排废水,结果表明,Fenton氧化去除COD能力有限,对于较低COD含量的水样去除率31.2%,无法满足达标排放。絮凝预处理可去除废水中含油,电絮凝处理采用铝极板,在极板间距50 mm,电流稳定6 A时,处理45 min后污水COD去除率达到85.9%,处理55 min后达到432~510 mg/L,废水中有机大分子污染物减少,被氧化降解为小分子,COD去除效果显著,满足排海控制指标要求,组合处理工艺可实现压裂返排废水的高效快速处理。 展开更多
关键词 压裂返排液 COD 絮凝预处理 电絮凝组合工艺
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基于多臂结构抗高温高盐降滤失剂的合成及作用机制
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作者 张颖 余维初 +3 位作者 丁飞 舒文明 吴爱斌 丁伟俊 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期149-159,共11页
以季戊四醇烯丙基醚为核心,合成具有多臂结构的超支化聚合物降滤失剂JHPAN,研究和分析JHPAN配制的钻井液在高温、高盐条件下的流变性能、降滤失性能和降滤失作用机制。结果表明:在加量(质量分数)为1.0%时,220℃老化前后,淡水浆的表观黏... 以季戊四醇烯丙基醚为核心,合成具有多臂结构的超支化聚合物降滤失剂JHPAN,研究和分析JHPAN配制的钻井液在高温、高盐条件下的流变性能、降滤失性能和降滤失作用机制。结果表明:在加量(质量分数)为1.0%时,220℃老化前后,淡水浆的表观黏度分别为10.5和10.0 mPa·s,塑性黏度分别为9.0和11.0 mPa·s,动切力分别为1.5和1.0 Pa;在加量为1.0%时,220℃老化16 h后,饱和NaCl盐水浆的API滤失量和高温高压滤失量分别为11.8和25.5 mL;JHPAN的多臂结构中含有大量的吸附基团和抗温耐盐基团有助于钻井液高温、高盐环境下形成致密的泥饼,从而提升其降滤失效果。 展开更多
关键词 钻井液 高温 高盐 超支化聚合物 降滤失剂
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无黏土水基钻井液用超支化聚合物降滤失剂的合成及性能评价 被引量:3
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作者 丁伟俊 张颖 +4 位作者 余维初 丁飞 杨世楚 蒲洪兵 段文博 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期169-174,共6页
在高温条件下,聚丙烯酰胺类降滤失剂分子易发生降解,导致降滤失效果大幅下降。为此,通过超支化单体季戊四醇三烯丙基醚(APE)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)共聚合成了一种耐高温的超支化聚合物降... 在高温条件下,聚丙烯酰胺类降滤失剂分子易发生降解,导致降滤失效果大幅下降。为此,通过超支化单体季戊四醇三烯丙基醚(APE)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)共聚合成了一种耐高温的超支化聚合物降滤失剂JHPAS,以JHPAS为基础配制了一种新型的无黏土水基钻井液,分析其降滤失机理,评价其在高温、高盐条件下的流变性能和降滤失性能。结果表明:JHPAS具有很好的热稳定性,在水溶液中可形成网络结构,在无黏土水基钻井液中吸附于超细CaCO 3表面形成致密滤饼,并堵塞滤饼上的孔隙,进一步降低钻井液滤失量;构筑的无黏土水基钻井液在200℃老化16 h、饱和氯化钠盐水的条件下仍具有稳定的流变性和良好的降滤失性能,API滤失量和高温高压滤失量分别为5.5 mL和7.6 mL。研究成果有助于推动超支化聚合物在深层、超深层油藏钻井液中的研究与应用。 展开更多
关键词 水基钻井液 降滤失剂 超支化聚合物 高温储层 高盐 深层 超深层
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两亲性碳点在硅酸盐钻井液中的润滑性能 被引量:1
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作者 何丹丹 赖璐 +2 位作者 梅平 卢福伟 吴娟 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第4期451-457,共7页
硅酸盐钻井液具有抑制封堵能力强、环保等优点,但其润滑性能差,这制约了硅酸盐钻井液的广泛应用。利用极压润滑仪测定含有两亲性碳点和聚氧乙烯型表面活性剂的硅酸钠溶液的润滑系数,筛选出性能优异的润滑剂,并采用总有机碳分析仪、动态... 硅酸盐钻井液具有抑制封堵能力强、环保等优点,但其润滑性能差,这制约了硅酸盐钻井液的广泛应用。利用极压润滑仪测定含有两亲性碳点和聚氧乙烯型表面活性剂的硅酸钠溶液的润滑系数,筛选出性能优异的润滑剂,并采用总有机碳分析仪、动态光散射和接触角仪等分析其润滑机理。实验结果发现,两亲性碳点具有优良的润滑性能和耐温性,在5%硅酸钠水溶液中添加0.3%两亲性碳点C_(12)-CDs,经过110℃高温热滚16 h前后体系的极压润滑系数可从0.500左右分别降低至0.065和0.063,润滑系数降低率高达87.52%,而聚氧乙烯型表面活性剂并无润滑效果。进一步探究其润滑机理,C_(12)-CDs在石英砂表面具有优异的吸附性能,100 mg/L的C_(12)-CDs溶液吸附前后的表面张力从44.81 mN/m上升为64.03 mN/m,其吸附量可达到89.23 mg/L;且粒径分析数据表明,C_(12)-CDs可将Na_(2)SiO_(3)溶液的平均粒径从514.0 nm分散为63.2 nm。碳核表面的多羟基结构和长疏水链可促进两亲性碳点在金属钻杆、井壁和硅酸聚集体表面的吸附,两亲性碳点作为润滑剂与硅酸钠钻井液体系配伍性能好,添加C_(12)-CDs的现场硅酸盐钻井液润滑系数降低率可达到86.34%,可为硅酸盐水基钻井液润滑剂的现场应用提供理论指导。 展开更多
关键词 两亲性碳点 硅酸盐钻井液 润滑系数 润滑机理
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延长油田东部浅层致密油储层驱油压裂技术及应用
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作者 周东魁 余维初 +5 位作者 周丰 樊平天 张颖 卢毓周 吕成成 杨森锋 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期439-443,452,共6页
南泥湾采油厂浅层致密油储层采用滑溜水分段压裂取得初步成效,但产量递减快,原因之一就是油藏能量不足。针对浅层致密油藏增能需求,采用大排量、大液量、低砂比的驱油型滑溜水压裂液滞留地层,补充地层能量,通过焖井进行油水置换,形成驱... 南泥湾采油厂浅层致密油储层采用滑溜水分段压裂取得初步成效,但产量递减快,原因之一就是油藏能量不足。针对浅层致密油藏增能需求,采用大排量、大液量、低砂比的驱油型滑溜水压裂液滞留地层,补充地层能量,通过焖井进行油水置换,形成驱油压裂技术。根据施工排量控制总射孔数,按照每孔排量最少0.3 m^(3)/min进行压裂,压后焖井,通过优化压裂缝模拟设计形成较大的储层改造体积,达到体积压裂的效果。评132井区平2井现场试验结果表明,该工艺实施简单,整个施工泵压较低且平稳,排量稳定,取得了较好的增产效果。 展开更多
关键词 浅层致密油 驱油压裂技术 驱油型滑溜水压裂液 压裂参数优化
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1,3-氧硫戊环为受体的Hg^(2+)荧光探针的设计、合成及性能
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作者 梁庆祥 周五 +2 位作者 吴爱斌 舒文明 余维初 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1913-1917,共5页
Hg^(2+)是毒性最强的重金属离子之一,会造成空气、土壤和水的污染,严重损害人体健康,开发有效的分析方法检测环境体系中的Hg^(2+)尤为重要。荧光探针因其灵敏度高、选择性好、响应速度快、可实时在线检测等优点,已广泛应用于Hg^(2+)检... Hg^(2+)是毒性最强的重金属离子之一,会造成空气、土壤和水的污染,严重损害人体健康,开发有效的分析方法检测环境体系中的Hg^(2+)尤为重要。荧光探针因其灵敏度高、选择性好、响应速度快、可实时在线检测等优点,已广泛应用于Hg^(2+)检测。以Hg^(2+)促进硫代缩醛的去保护反应设计合成了一种全新的以1,3-氧硫戊环为受体的开启型Hg^(2+)荧光探针[2-(pyren-1-yl)-1,3-oxathiolane,POX],通过^(1)H NMR、^(13)C NMR和HRMS对POX结构进行表征,考察了POX在CH_(3)CH_(2)OH/H_(2)O中对Hg^(2+)的选择性、竞争性、浓度滴定、pH滴定、时间依赖性、检出限和识别机理等。研究结果表明,POX可在较宽的pH范围内对Hg^(2+)快速识别,并表现出高度的选择性和灵敏度;向POX中加入Hg^(2+)后,在386 nm处出现明显的荧光发射峰,表明POX对Hg^(2+)呈现出显著的荧光“开启”效应,其识别过程几乎不受其他金属离子干扰;荧光滴定实验表明POX在Hg^(2+)浓度为0~6.5μmol·L^(-1)范围内具有良好的线性响应(R^(2)=0.9994),检出限为0.168μmol·L^(-1),在实际水样中检测Hg^(2+)的RSD小于2.92%。由于POX合成简单、原料易得且pH适用范围较广,可作为定性和定量检测环境中Hg^(2+)的潜在工具。 展开更多
关键词 荧光探针 Hg^(2+) 1 3-氧硫戊环 荧光开启
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滴定法测定压裂返排液中的硼含量
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作者 刘望福 李赓 《山东化工》 CAS 2024年第15期175-177,共3页
压裂过程产生大量复杂的压裂返排液,处理这些液体颇具挑战。硼,一种微量元素,以硼酸和硼酸盐的形式存在于水溶液中,对生态环境有潜在影响。精确测量压裂返排液中残留硼的含量对于消除其负面影响、促进处理后液体的再利用具有重要意义。... 压裂过程产生大量复杂的压裂返排液,处理这些液体颇具挑战。硼,一种微量元素,以硼酸和硼酸盐的形式存在于水溶液中,对生态环境有潜在影响。精确测量压裂返排液中残留硼的含量对于消除其负面影响、促进处理后液体的再利用具有重要意义。本研究采用甘露醇酸碱中和滴定法,结合甲基红-溴甲酚绿及酚酞乙醇混合指示剂,对压裂返排液中的硼含量进行测定。实验结果显示,实际样品的加标回收率为99.60%~100.50%,标准偏差约为1%,表明该方法准确可靠。 展开更多
关键词 压裂返排液 甘露醇酸碱滴定法
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油酸酰胺型润滑剂在铁表面减摩作用 被引量:1
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作者 张顺从 戴尧 +3 位作者 徐浩 王继乾 卢福伟 刘桂英 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2022年第5期596-600,共5页
采用分子模拟方法研究了油酸酰胺、油酸二乙烯三胺、油酸三乙烯四胺、油酸四乙烯五胺4种表面活性剂在铁表面的吸附性能和润滑性能。吸附模拟结果表明,吸附能随氮原子含量提高而增大,其中油酸四乙烯五胺单分子在铁表面的吸附能为−1512.46... 采用分子模拟方法研究了油酸酰胺、油酸二乙烯三胺、油酸三乙烯四胺、油酸四乙烯五胺4种表面活性剂在铁表面的吸附性能和润滑性能。吸附模拟结果表明,吸附能随氮原子含量提高而增大,其中油酸四乙烯五胺单分子在铁表面的吸附能为−1512.4679 KJ·mol^(−1),高于其他3种酰胺。剪切动力学模拟结果表明,4种表面活性剂的氮原子集中分布在铁表面,其中含氮较高的油酸四乙烯五胺在剪切面优先吸附,氮原子密度为固定面的1.6倍左右。四球摩擦实验结果表明,氮原子含量提高,酰胺摩擦系数降低,磨斑半径减小,其中油酸四乙烯五胺的摩擦系数为0.00436,是油酸酰胺的1/2,磨斑半径为241.7μm,小于其他3种酰胺。分子模拟和实验结果均表明,随着分子中氮原子含量的增加,油酸酰胺型表面活性剂在铁表面具有更好的润滑效果。 展开更多
关键词 油酸酰胺 吸附模拟 剪切动力学模拟 四球摩擦
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基于1,8-萘酰亚胺的Ag^(+)荧光探针的合成及应用
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作者 周五 潘远江 +3 位作者 曹语 吴爱斌 舒文明 余维初 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第12期2908-2914,共7页
通过N-丁基-4,5-二氨基-1,8-萘酰亚胺与2-噻吩甲醛缩合,构建了一种基于分子内电荷转移(ICT)的荧光探针NAPH-1(6-氨基-2-丁基-7-((噻吩-2-基亚甲基)氨基)-1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H-二酮)),其结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR、HRMS和元素分... 通过N-丁基-4,5-二氨基-1,8-萘酰亚胺与2-噻吩甲醛缩合,构建了一种基于分子内电荷转移(ICT)的荧光探针NAPH-1(6-氨基-2-丁基-7-((噻吩-2-基亚甲基)氨基)-1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H-二酮)),其结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR、HRMS和元素分析确证。探究了该探针对Ag^(+)选择性、荧光滴定、淬灭常数、检测限等性能。研究结果表明,NAPH-1对Ag^(+)呈现出荧光淬灭效应,猝灭常数为2.96×10^(5)L·mol^(-1)。值得关注的是,NAPH-1表现出对Ag^(+)较好的选择性和响应性,检测限为0.32μmol·L^(-1)。水样中测定结果表明,NAPH-1可以作为一种潜在的Ag^(+)检测工具。 展开更多
关键词 荧光探针 萘酰亚胺 Ag^(+) 合成 应用
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酰胺型润滑剂极性片段在铁表面的吸附作用
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作者 刘超 卢福伟 +4 位作者 王伟 张顺从 唐玉华 王腾飞 郭婷婷 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2023年第5期578-585,共8页
针对深井、超深井、大位移井和水平井等复杂境况带来的高温、高摩阻环境,利用DFT模拟了油酸酰胺亲水链段中伯胺基、仲胺基、酰胺基和羟基等极性片段在铁(001)表面的吸附作用力,进一步探究油酸酰胺类润滑剂在铁表面的吸附润滑机理。结果... 针对深井、超深井、大位移井和水平井等复杂境况带来的高温、高摩阻环境,利用DFT模拟了油酸酰胺亲水链段中伯胺基、仲胺基、酰胺基和羟基等极性片段在铁(001)表面的吸附作用力,进一步探究油酸酰胺类润滑剂在铁表面的吸附润滑机理。结果表明,酰胺基、伯胺基、羟基在Fe(001)面上的桥位产生稳定吸附,仲胺基在Fe(001)面上顶位产生最稳定吸附,吸附能从大到小依次为伯胺基、仲胺基、羟基、酰胺基。布居数分析结果表明,4种极性基团在吸附过程中轨道布居数均发生变化,从Fe(001)面得到电子,其中仲胺基得到0.16e电子,伯胺基和酰胺基得到0.09e电子,羟基得到电子数最少,为0.08e。态密度分析结果表明,仲胺基和伯胺基中N原子的2p轨道与铁原子的3p、4s轨道间有态密度重叠,存在化学成键作用。在极压润滑测试和四球摩擦实验中,油酸二乙烯三胺的润滑系数降低率为83.6%,高于油酸二乙醇酰胺的78.2%;摩斑半径为287.184μm,小于油酸二乙醇酰胺的摩斑半径,表明含有胺基与酰胺基的润滑材料润滑性能优于含有羟基的表面活性剂。 展开更多
关键词 钻井液 酰胺型润滑剂 吸附能 电子云重叠 化学成键
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