《烷基苯磺酸鹽界面結構與性質的理論研究》是依託中國科學院理化技術研究所，由肖紅艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：烷基苯磺酸鹽界面結構與性質的理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：肖紅艷
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石油是不可再生的資源，對一個國家的經濟和國防均具有重大的影響。化學驅是提高現有石油採收率的主要手段。而表面活性劑的研究在化學驅技術中占有十分重要的地位，成為國內外研究的熱點。然而，驅油用表面活性劑的複雜性，不同產地原油性質的差異性等諸多因素的不確定性導致我們對表面活性劑在降低油/水界面張力過程中的結構與性能關係上仍然缺乏深入的認識。因此，本項目以不同分支結構的烷基苯磺酸鹽為研究對象，利用量子化學、分子力學和分子動力學相結合的方法，對驅油表面活性劑分子結構及其在氣/水表面和油/水界面上的行為進行基礎科學研究，從而闡明表面活性劑界面結構與性質間的關係，設計高效驅油表面活性劑。本項目旨在從原子或分子水平上探討表面活性劑分子在氣/水表面和油/水界面層中的微觀結構和巨觀性質間的構效關係，為驅油表面活性劑體系的研究提供新的方法和思路，為強化採油中驅油表面活性劑的篩選和有效套用提供理論基礎。
結題摘要
表面活性劑驅是提高驅油效率的一種重要方式。表面活性劑的主要功能是降低油水界面的界面張力到超低值(＜10-3 mN/m)。為了設計和合成最最佳化的表面活性劑，深入洞察調節界面特點的潛在機理是非常必要的。而驅油用表面活性劑的複雜性，不同產地原油性質的差異性等諸多因素的不確定性導致我們對表面活性劑在降低油/水界面張力過程中的結構與性能關係上仍然缺乏深入的認識，為此，本項目利用量子化學、分子力學和分子動力學相結合的方法，研究了系列烷基苯磺酸鹽驅油表面活性劑在氣/水表面和油/水界面上的結構與性質。具體包括利用分子模擬方法研究純水和油表面的結構和性質，以及油/水界面結構和性質，與實驗結果相比較，確定模擬條件和參數，查找影響界面性質的因素；利用量子化學方法研究系列直鏈和多分支烷基苯磺酸鈉表面活性劑的幾何結構和電子結構，為表面活性劑單分子層在氣/水表面，油/水界面模型的建立奠定基礎；量化最佳化的結果可以提供動力學模擬的電荷參數信息；重點擬合了這類烷基苯磺酸鹽的力場參數；利用分子動力學模擬方法研究了表面活性分子在氣/水和油/水界面的結構與性質關係。本項目工作的重要成果在於首次利用全原子模型來模擬表面活性劑在氣/水表面和油/水界面上的結構與性質；結合實驗組的研究工作，我們在理論上得到的模擬結果給實驗工作以重要補充，為驅油表面活性劑體系的研究提供新的方法和思路。
