CN112919480A - 双羟基硅胶及其制备方法、采出液中功能型聚合物浓度的检测系统 - Google Patents

双羟基硅胶及其制备方法、采出液中功能型聚合物浓度的检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双羟基硅胶及其制备方法、采出液中功能型聚合物浓度的检测系统。该制备方法包括：步骤S1，采用硅烷化试剂对活化硅胶进行硅烷化处理，得到硅烷化硅胶；步骤S2，对硅烷化硅胶进行第一次洗涤、第一次干燥，得到干硅烷化硅胶；步骤S3，对干硅烷化硅胶进行酸化处理，得到酸化硅胶；以及步骤S4，对酸化硅胶进行第二次洗涤和第二次干燥，得到双羟基硅胶。通过上述方法，在活化硅胶表面引入含有双羟基结构的基团，形成双羟基硅胶，其可有效分离回注水化学驱采出液中的常规聚合物和功能型聚合物，解决了现有技术无法使二者分离的问题。

Description

双羟基硅胶及其制备方法、采出液中功能型聚合物浓度的检 测系统
技术领域
本发明涉及采出液分析技术领域，具体而言，涉及一种双羟基硅胶及其制备方法、采出液中功能型聚合物浓度的检测系统。
背景技术
自1958年室内研究开始新疆油田开展了多项化学驱技术矿产应用，并取得了突破性进展。随着二元复合驱技术配套成熟，目前已将二元复合驱技术作为稀油老区稳产的主体接替技术进行推广应用。随着化学驱规模的不断扩大，每年都会产生大量含聚合物的污水。将含聚合物的污水作为回注水(以下简称含聚回注水)应用于化学驱配液不仅可以节省大量清水资源，而且可以减少回注水外排造成的环境污染。由于配液用水的改变，回注水化学驱配方体系中的聚合物由常规聚合物转变为功能型聚合物。
化学剂分析检测技术作为化学驱配套技术对于入井流体质量检测、化学驱过程措施调整以及见效特征刻画具有重要指导作用，其中，检测采出液中聚合物浓度可以为配方体系跟踪调整、复合驱效果分析及方案调整提供依据，以确保化学驱现场试验的顺利实施。
回注水化学驱采出液较以往而言，不仅含有有机物、无机物、微生物、油、固体颗粒和常规聚合物外，还含有功能型聚合物，组分较为复杂，检测功能型聚合物浓度难度较大。液相色谱是采出液中聚合物浓度分析检测的重要手段，其核心是色谱柱，但是，回注水化学驱采出液组成复杂，对色谱柱的要求更为苛刻。目前的色谱柱不适用于常规聚合物和功能型聚合物的区别分析，因此无法检测采出液中功能型聚合物浓度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种双羟基硅胶及其制备方法、采出液中功能型聚合物浓度的检测系统，以解决现有技术中的无法有效检测采出液中功能型聚合物浓度的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种双羟基硅胶的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，采用硅烷化试剂对活化硅胶进行硅烷化处理，得到硅烷化硅胶；步骤S2，对硅烷化硅胶进行第一次洗涤、第一次干燥，得到干硅烷化硅胶；步骤S3，对干硅烷化硅胶进行酸化处理，得到酸化硅胶；以及步骤S4，对酸化硅胶进行第二次洗涤和第二次干燥，得到双羟基硅胶。
进一步地，上述步骤S1包括：步骤S11，采用第一硅烷化试剂溶液对活化硅胶进行第一次硅烷化处理第一预定时间后，得到第一硅烷化硅胶体系，第一硅烷化试剂为硅烷偶联剂，优选为KH-560、KH570、SCA-613、SCA-903中的一种或多种；步骤S12，对第一硅烷化硅胶体系进行固液分离，得到第一硅烷化硅胶；步骤S13，采用第二硅烷化试剂溶液对第一硅烷化硅胶进行第二次硅烷化处理第二预定时间后，得到硅烷化硅胶体系，第二硅烷化试剂为烷基二硅胺烷，优选为六甲基二硅胺烷、特丁基二甲基氯硅烷、N-(特丁基二甲基氯硅烷)-N-甲基三氟乙酰胺、三甲基硅烷基二乙胺中的一种；步骤S14，对硅烷化硅胶体系进行固液分离，得到硅烷化硅胶。
进一步地，上述第一硅烷化试剂溶液的溶剂和第二硅烷化试剂溶液的溶剂各自独立地选自苯、甲苯、二甲苯中的任意一种或多种，优选第一硅烷化试剂溶液中第一硅烷化试剂的体积含量为15～60％，优选第二硅烷化试剂溶液中第二硅烷化试剂的体积含量为30～75％。
进一步地，上述步骤S11包括采用第一硅烷化试剂溶液对活化硅胶进行回流以实现第一次硅烷化处理，优选第一硅烷化试剂的体积与活化硅胶的质量比为5～15mL:1g，优选第一预定时间为10～15h。
进一步地，上述步骤S13包括采用第二硅烷化试剂溶液对第二硅烷化硅胶进行回流以实现第二次硅烷化处理，优选第二硅烷化试剂的体积与活化硅胶的质量比为5～15mL:1g，优选第二预定时间为4～8h。
进一步地，上述步骤S2包括：采用第一洗液、第二洗液和第三洗液依次对硅烷化硅胶进行洗涤，得到干硅烷化硅胶，第一洗液、第二洗液和第三洗液的沸点依次降低，优选第一洗液与第一硅烷化试剂溶液中的溶剂相同，优选第二洗液为甲醇或乙醇，优选第三洗液为丙酮。
进一步地，上述步骤S3包括：采用pH值在5以下的酸液对干硅烷化硅胶进行酸化处理，得到酸化硅胶体系；对酸化硅胶体系进行固液分离，得到酸化硅胶。
进一步地，上述酸液为硝酸或硫酸，优选酸化处理的时间为1～4小时，优选酸液的体积与硅烷化硅胶的质量比为5～15mL:1g。
进一步地，上述步骤S4包括：采用去离子水、第四洗液和第五洗液依次对酸化硅胶进行洗涤，得到干硅烷化硅胶，去离子水、第四洗液和第五洗液的沸点依次降低，优选第四洗液为乙醇，优选第五洗液为丙酮。
进一步地，上述制备方法还包括制备活化硅胶的过程，制备活化硅胶的过程包括：将硅胶在浓酸中进行超声分散12～36h后，依次采用去离子水洗涤、烘干，得到活化硅胶，优选浓酸为浓盐酸或浓硝酸，优选烘干的温度为120～150℃。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述任一种制备方法制备得到的双羟基硅胶，优选双羟基硅胶的孔径为2-50nm。
根据本发明的另一方面，提供了一种采出液中功能型聚合物浓度的检测系统，包括液相色谱检测设备，液相色谱检测设备具有色谱柱，该色谱柱的填料包括上述双羟基硅胶。
应用本发明的技术方案，通过硅烷化处理，用功能基团取代硅胶表面羟基的活性氢，使目标官能团可以有效地键合在硅烷表面。由于硅烷化过程会导致杂质残留在硅胶的空隙中，因此对硅烷化硅胶进行洗涤和干燥，以备进行下一步的操作。进一步，对干硅烷化硅胶进行酸化处理，以得到双羟基基团。在之前的硅烷化处理中，向硅胶表面引入了含有环氧基的键合相，因此，通过酸化处理，使环氧基水解开环形成本申请想要得到的双羟基基团。最后再经过洗涤干燥，去除杂质，得到双羟基硅胶。通过本申请的提供的制备方法，在活化硅胶表面引入含有双羟基结构的基团，形成双羟基硅胶，其可有效分离回注水化学驱采出液中的常规聚合物和功能型聚合物，解决了现有技术无法使二者分离的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例1制备的双羟基硅胶为色谱柱填充料的液相色谱检测设备对油井T88812采出液检测得到的色谱图；
图2示出了根据本发明实施例1制备的双羟基硅胶为色谱柱填充料的液相色谱检测设备对油井T88876采出液检测得到的色谱图；以及
图3示出了根据本发明实施例1制备的双羟基硅胶为色谱柱填充料的液相色谱检测设备对油井T88802采出液检测得到的色谱图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所分析的，回注水化学驱采出液组成复杂，对色谱柱的要求更为苛刻，现有的色谱柱无法做到将其中常规聚合物和功能型聚合物分离。因此本申请提供了一种双羟基硅胶及其制备方法、采出液中功能型聚合物浓度的检测系统。
在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种双羟基硅胶的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，采用硅烷化试剂对活化硅胶进行硅烷化处理，得到硅烷化硅胶；步骤S2，对硅烷化硅胶进行第一次洗涤、第一次干燥，得到干硅烷化硅胶；步骤S3，对干硅烷化硅胶进行酸化处理，得到酸化硅胶；以及步骤S4，对酸化硅胶进行第二次洗涤和第二次干燥，得到双羟基硅胶。
硅胶由于具有较大的比表面积、不同的孔径和较高的硬度，并可在较宽的pH范围使用，已广泛用作液相色谱的刚性担体。虽然活化硅胶有分离功能，但不能有效分离常规聚合物和功能型聚合物，因此需要通过硅烷化处理，用功能基团取代硅胶表面羟基的活性氢，使目标官能团可以有效地键合在硅烷表面。之后，由于硅烷化过程会导致杂质残留在硅胶的空隙中，因此对硅烷化硅胶进行洗涤和干燥，以备进行下一步的操作。第三步，对干硅烷化硅胶进行酸化处理，以得到双羟基基团。在之前的硅烷化处理中，向硅胶表面引入了含有环氧基的键合相，因此，通过酸化处理，使环氧基水解开环形成本申请想要得到的双羟基基团。最后再经过洗涤干燥，去除杂质，得到双羟基硅胶。通过本申请的提供的制备方法，在活化硅胶表面引入含有双羟基结构的基团，形成双羟基硅胶，其可有效分离回注水化学驱采出液中的常规聚合物和功能型聚合物，解决了现有技术无法使二者分离的问题。
在本申请的一种优选的实施例中，上述步骤S1包括：步骤S11，采用第一硅烷化试剂溶液对活化硅胶进行第一次硅烷化处理第一预定时间后，得到第一硅烷化硅胶体系，第一硅烷化试剂为硅烷偶联剂，优选为KH-560、KH570、SCA-613、SCA-903中的一种或多种；步骤S12，对第一硅烷化硅胶体系进行固液分离，得到第一硅烷化硅胶；步骤S13，采用第二硅烷化试剂溶液对第一硅烷化硅胶进行第二次硅烷化处理第二预定时间后，得到硅烷化硅胶体系，第二硅烷化试剂为烷基二硅胺烷，优选为六甲基二硅胺烷，特丁基二甲基氯硅烷、N-(特丁基二甲基氯硅烷)-N-甲基三氟乙酰胺、三甲基硅烷基二乙胺中的一种；以及步骤S14，对硅烷化硅胶体系进行固液分离，得到硅烷化硅胶。
首先，通过硅烷偶联剂对活化硅胶进行第一次硅烷化处理，使硅烷基团取代活化硅胶表面的活性氢并在活化硅胶表面键合上环氧基团。反应完毕后，通过固液分离将硅烷化后的硅胶分离出来。在进行完第一次硅烷化处理后，硅胶表面大量羟基上的活性氢都转换为环氧基团，但由于硅烷偶联剂难以进入到硅胶孔道内，导致孔道内的一些活化氢没有被取代，它们会使色谱柱呈酸性，不仅会和有羟基的化合物形成氢键效应，还会吸附碱性化合物，导致拖尾现象，甚至会导致不出峰。因此，可以利用烷基二硅胺烷等小分子的硅烷化试剂进行第二次硅烷化处理，以达到取代剩余羟基的效果，即利用小体积的烷基二硅胺烷，取代硅胶表面一部分残留的活化氢，利用其体积小可以避免空间位阻的特点，有效屏蔽裸露的硅羟基，使其与分离物之间无法相互作用和反应。最后，在第二次硅烷化处理结束后进行固液分离，得到硅烷化硅胶。
由于硅烷偶联剂和烷基二硅胺烷在苯、甲苯、二甲苯中都有较好的溶解度，且苯、甲苯、二甲苯与硅烷偶联剂和烷基二硅胺烷比活性更低，不会使硅胶表面引入非目标基团，此外苯、甲苯、二甲苯作为溶剂惰性好，不易与其它物质发生反应，因此优选上述第一硅烷化试剂溶液的溶剂和第二硅烷化试剂溶液的溶剂各自独立地选自苯、甲苯、二甲苯中的任意一种或多种，优选第一硅烷化试剂溶液中第一硅烷化试剂的体积含量为15～60％，优选第二硅烷化试剂溶液中第二硅烷化试剂的体积含量为30～75％。
实现硅烷化的操作方式有多种，比如搅拌混合、静置浸渍，本申请一种实施例优选上述步骤S11包括采用第一硅烷化试剂溶液对活化硅胶进行回流以实现第一次硅烷化处理，优选第一硅烷化试剂的体积与活化硅胶的质量比为5～15mL:1g。回流处理可以增加物料的接触反应效果，而且回流处理可以保证在反应过程中，第一硅烷化试剂溶液不会因为蒸发而导致溶液的大量流失，进而造成反应时间更长、反应成本更高和制备操作更复杂的问题。此外，在利用回流方式进行第一次硅烷化处理的基础上，可以尽可能地延长反应时间，以确保反应可以充分进行的同时，不用担心反应原料的流失。优选第一预定时间为10～15h。
基于上述同样原因，优选上述步骤S13包括采用第一硅烷化试剂溶液对第一硅烷化硅胶进行回流以实现第二次硅烷化处理，优选第二硅烷化试剂的体积与活化硅胶的质量比为5～15mL:1g。回流处理可以保证在反应过程中，第二硅烷化试剂溶液不会因为蒸发而导致溶液的大量流失，进而造成反应时间更长、反应成本更高和制备操作更复杂的问题。此外，在利用回流方式进行第二次硅烷化处理的基础上，可以尽可能地延长反应时间，以确保反应可以充分进行的同时，不用担心反应原料的流失。优选第二预定时间为4～8h。
在一种优选的实施例中，优选步骤S2包括：采用第一洗液、第二洗液和第三洗液依次对硅烷化硅胶进行洗涤，得到干硅烷化硅胶，第一洗液、第二洗液和第三洗液的沸点依次降低，优选第一洗液与第一硅烷化试剂溶液中的溶剂相同，优选第二洗液为甲醇或乙醇，优选第三洗液为丙酮。先利与第一硅烷化试剂溶液中的溶剂相同的试剂(用苯、甲苯或二甲苯)将硅烷中未反应的硅烷化试剂去除。但是苯、甲苯和二甲苯有较高的沸点，不易于采用干燥处理完全去除，因此在用甲苯清洗之后，用沸点略低的试剂(如乙醇)进行清洗去除苯、甲苯或二甲苯，再用沸点更低的试剂(如丙酮)做第三次清洗。丙酮可以有效清洗掉之前引入的杂质，且其沸点较低，较容易通过干燥完全去除。
优选地，上述步骤S3包括：采用pH值在5以下的酸液对干硅烷化硅胶进行酸化处理，得到酸化硅胶体系；对酸化硅胶体系进行固液分离，得到酸化硅胶。将pH调节到5以下，可以高效地对硅烷化硅胶进行酸化处理，快速地将键合到硅胶表面的官能团中的环氧基通过水解打开，形成双羟基。
在上述酸化处理中，优选酸液为硝酸或硫酸，优选酸化处理的时间为1～4小时，优选酸液的体积与硅烷化硅胶的质量比为5～15mL:1g。用硝酸或硫酸不仅可以控制反应环境的pH而且不会引入与硅烷化硅胶反应的杂质离子，可以较好地保证反应的顺利进行。反应1～4小时可以保证反应的完全进行，使几乎所有环氧基打开形成双羟基。酸液的体积与硅烷化硅胶的质量比为5～15mL:1g使酸液不会因为添加过多而浪费，也不会因为其添加过少而导致反应无法完全进行。
优选上述步骤S4包括：采用去离子水、第四洗液和第五洗液依次对酸化硅胶进行洗涤，得到干硅烷化硅胶，去离子水、第四洗液和第五洗液的沸点依次降低，优选第四洗液为乙醇，优选第五洗液为丙酮。去首先用去离子水洗涤，使硅烷表面pH值达到中性。但由于水的沸点较高，因此在用去离子水洗涤后，先用熔点低于水的溶剂(如乙醇)洗涤，再用熔点更低的溶剂(如丙酮)进行清洗。较低的熔点可以使干燥处理后几乎所有液体都被去除。
优选上述制备方法还包括制备活化硅胶的过程，该制备活化硅胶的过程包括：将硅胶在浓酸中进行超声分散12～36h后，依次采用去离子水洗涤、烘干，得到活化硅胶，优选浓酸为浓盐酸或浓硝酸，优选烘干的温度为120～150℃。通过活化处理，使硅胶具有分离功能，且可以再较宽的pH范围内使用，是优良的刚性担体选择。此外，在用盐酸洗涤的情况下，通过用去离子水进行洗涤，可以去除残留的Cl-，Cl-会对硅胶的纯度产生影响，进而影响后续分离效果，因此需要去除。当然，本领域技术人员也可以采用现有技术中其它技术来制备活化硅胶，在此不再对现有技术进行一一赘述。
在本申请的又一种典型的实施方式中，提供了一种上述任一项的制备方法制备得到的双羟基硅胶，优选该双羟基硅胶的孔径为2-50nm。本申请制备方法得到的双羟基硅胶具有带有双羟基的键合相，可以有效分离回注水化学驱采出液中的常规聚合物和功能型聚合物，解决了现有技术无法使二者分离的问题。
在本申请的再一种典型的实施方式中，提供了一种采出液中功能型聚合物浓度的检测系统，包括液相色谱检测设备，液相色谱检测设备具有色谱柱，该色谱柱的填料上述双羟基硅胶。本申请提供的双羟基硅胶具有带有双羟基的键合相，可以有效分离回注水化学驱采出液中的常规聚合物和功能型聚合物，解决了现有技术无法使二者分离的问题。
以下将结合实施例，进一步说明本申请的有益效果。
利用液相色谱检测设备来检测某油田的回注水化学驱采出液。具体检测方法如下：
①标准溶液的配置：
将KYPAM(北京恒聚化工集团有限责任公司生产)溶于含聚回注水(新疆油田72#三次采油污水站经过处理的外输水)中，配制成浓度为400mg/L的母液，用高速均质机进行剪切处理。逐级稀释母液得到标准品溶液，用于工作曲线绘制，标准品溶液浓度为10～400mg/L。
②液相色谱仪的调节：
调节液相色谱仪，色谱柱柱高为15cm，直径为4.6mm；检测器为紫外检测器，波长为200nm；以体积百分比计，流动相为45％乙腈和55％水的混合液；温度为室温、流速为1.0mL/min，进样量为20μL。
③分析测定
将配置好的各标准液分别倒入自动进样器中，均自动进样20μL到液相色谱仪进样口进行分析，采用实施例1的硅胶作为色谱柱测试所得色谱图见图1，得出功能型聚合物标准品溶液浓度-峰面积工作曲线方程为y＝kx±b，各实施例所得到的曲线方程中的k值和b值以及相关系数记载在表1中。
④样品测定
将油井T88812、T88876、T88802采出液超声处理10min；抽取超声后的采出液1.0mL，利用0.45μm的微孔滤膜过滤；将采出液倒入自动进样器中，自动进样20μL到液相色谱仪进样口进行分析，采用实施例1的硅胶作为色谱柱测试时所得色谱谱图分别见图1至3，图1中，保留时间为2.05min的色谱峰为常规聚合物(部分水解聚丙烯酰胺)峰；第2个色谱峰(保留时间为3.30min)为功能型聚合物(对应采出液中的梳形分子结构的AM/AHPE共聚物(北京恒聚提供)和核-壳形缔合聚合物HBPAM(西南石油大学提供))特征峰；第3个色谱峰(保留时间为4.30min)为盐峰(NaCl、NaHCO3、KCl、KHCO3)；第4个色谱峰(保留时间为5.85min)为盐峰(CaCl2、MgCl2、MgSO4)。
图2中第1个色谱峰(保留时间为2.05min)为常规聚合物(部分水解聚丙烯酰胺)特征峰；第2个色谱峰(保留时间为3.30min)为功能型聚合物(梳形分子结构的AM/AHPE共聚物(北京恒聚提供)；核-壳形缔合聚合物(西南石油大学提供))特征峰；第3个色谱峰(保留时间为4.30min)为盐峰(NaCl、NaHCO3、KCl、KHCO3)；第4个色谱峰(保留时间为5.92min)为盐峰(CaCl2、MgCl2、MgSO4)。
图3中第1个色谱峰(保留时间为2.05min)为常规聚合物(部分水解聚丙烯酰胺)特征峰；第2个色谱峰(保留时间为3.30min)为功能型聚合物(梳形分子结构的AM/AHPE共聚物(北京恒聚提供)；核-壳形缔合聚合物HBPAM(西南石油大学提供))特征峰；第3个色谱峰(保留时间为5.03min)为盐峰(NaCl、NaHCO3、KCl、KHCO3)；第4个色谱峰(保留时间为7.85min)为盐峰(CaCl2、MgCl2、MgSO4)。
⑤数据处理
测试得到采出液样品溶液中功能型聚合物的峰面积，根据上述标准品溶液浓度-峰面积工作曲线得到待测样品中功能型聚合物的含量。
检测过程中所使用的色谱柱采用如下实施例制备得到的硅胶制备而成，各实施例的硅胶制备方法如下。
实施例1
(1)将10g孔径为4.6nm的硅胶在浓HCl中等体积浸泡，超声分散24h。
(2)将步骤(1)中的硅胶用蒸馏水洗至无Cl-，再放置到140℃烘箱中干燥得到活化硅胶。
(3)用100mLKH560的甲苯溶液(KH560含量15mL，甲苯含量85mL)对活化硅胶进行回流(回流温度为120℃)处理，处理时间为12h。待回流处理完毕固液分离得到第一硅烷化硅胶。再用100mL六甲基二硅胺烷的甲苯溶液(六甲基二硅胺烷含量30ml，甲苯含量：70mL)对第一硅烷化硅胶进行回流处理(回流温度为120℃)，处理时间为6h。回流处理后固液分离，得到硅烷化硅胶。
(4)将硅烷化硅胶先用100mL甲苯清洗2次、之后用100mL乙醇清洗2次、再用100mL丙酮清洗2次，之后放入50℃的烘箱干燥得到干硅烷化硅胶。
(5)将干硅烷化硅胶放入100mL，pH为2.0的HNO3的水溶液中水解2h，得到酸化硅胶。
(6)对酸化硅胶依次用100mL水清洗1-2次、之后用100mL乙醇清洗2次和再用100mL丙酮清洗2次，清洗完成后放入50℃的烘箱干燥10h得到双羟基硅胶填料。
(7)将步骤(6)中的双羟基硅胶填料悬浮100mL甲醇中制成匀浆，在其尚未沉降之前，快速地用高压泵将其以高流速压进柱中，制备出填充均匀的色谱柱。
实施例2
与实施例1的区别在于，把KH-560的甲苯溶液换为SCA-613的甲苯溶液(SCA-613含量15mL，甲苯含量85mL)。
实施例3
与实施例1的区别在于，把KH-560的甲苯溶液换为KH-560和KH570的甲苯溶液(KH-560含量7.5mL，KH570含量7.5mL，甲苯含量85mL)。
实施例4
与实施例1的区别在于，把KH-560的甲苯溶液换为SCA-903的甲苯溶液(SCA-903含量15mL，甲苯含量85mL)。
实施例5
与实施例1的区别在于，把KH-560的甲苯溶液换为KH-560的苯溶液(KH-560含量15mL，苯含量85mL)。
实施例6
与实施例1的区别在于，把KH-560的二甲苯溶液换为KH-560的二甲苯溶液(KH-560含量15mL，二甲苯含量85mL)。
实施例7
与实施例1的区别在于，KH-560的甲苯溶液中KH-560含量为60mL，甲苯含量为40mL。
实施例8
与实施例1的区别在于，KH-560的甲苯溶液的体积为150mL，其中，KH-560含量为22.5mL，甲苯含量为127.5mL。
实施例9
与实施例1的区别在于，KH-560的甲苯溶液的体积为50mL，其中，KH-560含量为7.5mL，甲苯含量为42.5mL。
实施例10
与实施例1的区别在于，用100mLKH560的甲苯溶液回流处理10h。
实施例11
与实施例1的区别在于，用100mLKH560的甲苯溶液回流处理15h。
实施例12
与实施例1的区别在于，把100mL六甲基二硅胺烷的甲苯溶液换为100mL N-(特丁基二甲基氯硅烷)-N-甲基三氟乙酰胺的甲苯溶液(N-(特丁基二甲基氯硅烷)-N-甲基三氟乙酰胺含量30ml，甲苯含量：70mL)。
实施例13
与实施例1的区别在于，把100mL六甲基二硅胺烷的甲苯溶液换为100mL三甲基硅烷基二乙胺(三甲基硅烷基二乙胺含量30ml，甲苯含量：70mL)。
实施例14
与实施例1的区别在于，100mL六甲基二硅胺烷的甲苯溶液中六甲基二硅胺烷的含量为75mL，甲苯含量为25mL。
实施例15
与实施例1的区别在于，把100mL六甲基二硅胺烷的甲苯溶液换为100mL六甲基二硅胺烷苯溶液(六甲基二硅胺烷含量30ml，甲苯含量：70mL)。
实施例16
与实施例1的区别在于，六甲基二硅胺烷的甲苯溶液的体积为150mL，其中，六甲基二硅胺烷含量为45mL，甲苯含量为105mL。
实施例17
与实施例1的区别在于，六甲基二硅胺烷的甲苯溶液的体积为50mL，其中，六甲基二硅胺烷含量为15mL，甲苯含量为35mL。
实施例18
与实施例1的区别在于，用100mL六甲基二硅胺烷的甲苯溶液对第一硅烷化硅胶回流处理4h。
实施例19
与实施例1的区别在于，用100mL六甲基二硅胺烷的甲苯溶液对第一硅烷化硅胶回流处理8h。
实施例20
与实施例1的区别在于，(5)中干硅烷化硅胶在HNO3的水溶液中水解1h。
实施例21
与实施例1的区别在于，(5)中干硅烷化硅胶在HNO3的水溶液中水解4h。
实施例22
与实施例1的区别在于，(5)中HNO3的体积为150mL。
实施例23
与实施例1的区别在于，(5)中HNO3的体积为50mL。
实施例24
与实施例1的区别在于，(1)中超声分散的时间为12h。
实施例25
与实施例1的区别在于，(1)中超声分散的时间为36h。
实施例26
与实施例1的区别在于，(2)中烘箱温度为120℃。
实施例27
与实施例1的区别在于，(2)中烘箱温度为150℃。
实施例28
与实施例1的区别在于，(1)中硅胶孔径为2nm。
实施例29
与实施例1的区别在于，(1)中硅胶孔径为50nm。
实施例30
与实施例1的区别在于，将(1)浓HCl换为浓HNO3，(2)中用蒸馏水洗至硅烷表面pH值达到中性。
表1
Figure BDA0002927549430000101
Figure BDA0002927549430000111
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请通过硅烷化处理，用功能基团取代硅胶表面羟基的活性氢，使目标官能团可以有效地键合在硅烷表面。之后，由于硅烷化过程会导致杂质残留在硅胶的空隙中，因此对硅烷化硅胶进行洗涤和干燥，以备进行下一步的操作。进一步，对干硅烷化硅胶进行酸化处理，以得到双羟基基团。在之前的硅烷化处理中，向硅胶表面引入了含有环氧基的键合相，因此，通过酸化处理，使环氧基水解开环形成本申请想要得到的双羟基基团。最后再经过洗涤干燥，去除杂质，得到双羟基硅胶。通过本申请的提供的制备方法，在活化硅胶表面引入含有双羟基结构的基团，形成双羟基硅胶，其可有效分离回注水化学驱采出液中的常规聚合物和功能型聚合物，解决了现有技术无法使二者分离的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种双羟基硅胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
步骤S1，采用硅烷化试剂对活化硅胶进行硅烷化处理，得到硅烷化硅胶；
步骤S2，对所述硅烷化硅胶进行第一次洗涤、第一次干燥，得到干硅烷化硅胶；
步骤S3，对所述干硅烷化硅胶进行酸化处理，得到酸化硅胶；以及
步骤S4，对所述酸化硅胶进行第二次洗涤和第二次干燥，得到双羟基硅胶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S11，采用第一硅烷化试剂溶液对所述活化硅胶进行第一次硅烷化处理第一预定时间后，得到第一硅烷化硅胶体系，所述第一硅烷化试剂为硅烷偶联剂，优选为KH-560、KH570、SCA-613、SCA-903中的一种或多种；
步骤S12，对所述第一硅烷化硅胶体系进行固液分离，得到第一硅烷化硅胶；
步骤S13，采用第二硅烷化试剂溶液对所述第一硅烷化硅胶进行第二次硅烷化处理第二预定时间后，得到硅烷化硅胶体系，所述第二硅烷化试剂为烷基二硅胺烷，优选为六甲基二硅胺烷、特丁基二甲基氯硅烷、N-(特丁基二甲基氯硅烷)-N-甲基三氟乙酰胺、三甲基硅烷基二乙胺中的一种；
步骤S14，对所述硅烷化硅胶体系进行固液分离，得到所述硅烷化硅胶。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一硅烷化试剂溶液的溶剂和所述第二硅烷化试剂溶液的溶剂各自独立地选自苯、甲苯、二甲苯中的任意一种或多种，优选所述第一硅烷化试剂溶液中所述第一硅烷化试剂的体积含量为15～60％，优选所述第二硅烷化试剂溶液中所述第二硅烷化试剂的体积含量为30～75％。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S11包括采用所述第一硅烷化试剂溶液对所述活化硅胶进行回流以实现所述第一次硅烷化处理，优选所述第一硅烷化试剂的体积与所述活化硅胶的质量比为5～15mL:1g，优选所述第一预定时间为10～15h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S13包括采用所述第二硅烷化试剂溶液对所述第二硅烷化硅胶进行回流以实现所述第二次硅烷化处理，优选所述第二硅烷化试剂的体积与所述活化硅胶的质量比为5～15mL:1g，优选所述第二预定时间为4～8h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
采用第一洗液、第二洗液和第三洗液依次对所述硅烷化硅胶进行洗涤，得到所述干硅烷化硅胶，所述第一洗液、所述第二洗液和所述第三洗液的沸点依次降低，优选所述第一洗液与所述第一硅烷化试剂溶液中的溶剂相同，优选所述第二洗液为甲醇或乙醇，优选所述第三洗液为丙酮。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
采用pH值在5以下的酸液对所述干硅烷化硅胶进行酸化处理，得到所述酸化硅胶体系；
对所述酸化硅胶体系进行固液分离，得到所述酸化硅胶。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述酸液为硝酸或硫酸，优选所述酸化处理的时间为1～4小时，优选所述酸液的体积与所述硅烷化硅胶的质量比为5～15mL:1g。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
采用去离子水、第四洗液和第五洗液依次对所述酸化硅胶进行洗涤，得到所述干硅烷化硅胶，所述去离子水、所述第四洗液和所述第五洗液的沸点依次降低，优选所述第四洗液为乙醇，优选所述第五洗液为丙酮。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括制备所述活化硅胶的过程，所述制备活化硅胶的过程包括：
将硅胶在浓酸中进行超声分散12～36h后，依次采用去离子水洗涤、烘干，得到所述活化硅胶，优选所述浓酸为浓盐酸或浓硝酸，优选所述烘干的温度为120～150℃。
11.一种权利要求1至10中任一项所述的制备方法制备得到的双羟基硅胶，优选所述双羟基硅胶的孔径为2-50nm。
12.一种采出液中功能型聚合物浓度的检测系统，包括液相色谱检测设备，所述液相色谱检测设备具有色谱柱，其特征在于，所述色谱柱的填料包括权利要求11所述的双羟基硅胶。
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