聚合物含油污泥中沥青质结构表征及其与水解聚丙烯酰胺在甲苯-水界面的协同作用机制

这篇研究深入探讨了聚合物驱油污泥中沥青质(n-C5 asphaltene)的结构特性及其与水解聚丙烯酰胺(HPAM)在油水界面的协同作用。通过FT-IR、XRD、NMR等技术揭示了沥青质含硫/氧量高、3-4环芳香结构等特征，发现200 ppm沥青质与300 ppm HPAM协同可使界面扩张模量达14.2 mN/m，形成"锁定"式复合界面膜，显著提升乳液稳定性(O/W型)。该研究为破解含聚油泥处理难题提供了理论依据。

　　

Highlight亮点发现

• 沥青质分子含3-4个芳香环，外围连接大量脂肪链，空间位阻效应显著

• 200 ppm沥青质与300 ppm HPAM协同使甲苯-水界面张力(IFT)最低

• 界面扩张模量峰值达14.2 mN/m，形成"分子锚定"效应

• HPAM通过高粘度水相分散油滴，将乳液类型从W/O逆转为O/W型

Materials实验材料

胜利油田含聚油泥中提取的n-戊烷沥青质(n-C₅ asphaltene)与分子量2.2×10⁷的HPAM（水解度10%）构成核心研究体系，甲苯作为有机相模拟油相环境。

Visual and microscopic morphology of the n-C₅ asphaltenes沥青质形貌特征

SEM电镜显示n-C₅沥青质呈褐色松散块状，表面多孔结构如同"蜂窝"，这可能是n-戊烷洗脱胶质后留下的"分子印迹"。

Heteroatoms and functional groups杂原子与官能团

元素分析揭示沥青质富含硫/氧原子（如同分子"活性开关"），H/C比显示其芳香度较低，FT-IR检测到羧基(C=O)和亚甲基(-CH₂-)"分子指纹"的强烈振动信号。

Conclusion研究结论

沥青质与HPAM在界面形成"锁扣式"复合膜：

1?? 沥青质像"界面钉子"吸附在甲苯/水界面

2?? HPAM分子如同"混凝土"填充分子间隙

3?? 协同作用使乳液层高度提升3倍

该机制为破解含聚油泥"顽固稳定"难题提供了新视角。