CN115322115A - 一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂及制备方法 - Google Patents
一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115322115A CN115322115A CN202211045907.0A CN202211045907A CN115322115A CN 115322115 A CN115322115 A CN 115322115A CN 202211045907 A CN202211045907 A CN 202211045907A CN 115322115 A CN115322115 A CN 115322115A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- organic solvent
- organic
- gelling agent
- molecular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000003305 oil spill Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 123
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 36
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229960004050 aminobenzoic acid Drugs 0.000 claims description 9
- KJJPLEZQSCZCKE-UHFFFAOYSA-N 2-aminopropane-1,3-diol Chemical compound OCC(N)CO KJJPLEZQSCZCKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 125000005257 alkyl acyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- WTBAHSZERDXKKZ-UHFFFAOYSA-N octadecanoyl chloride Chemical group CCCCCCCCCCCCCCCCCC(Cl)=O WTBAHSZERDXKKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MLQBTMWHIOYKKC-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-enoyl chloride Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(Cl)=O MLQBTMWHIOYKKC-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 4
- ARBOVOVUTSQWSS-UHFFFAOYSA-N hexadecanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(Cl)=O ARBOVOVUTSQWSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- -1 alkyl acid chloride Chemical compound 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 45
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 32
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical group ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 13
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 12
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 12
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 125000003696 stearoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C237/00—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by amino groups
- C07C237/28—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by amino groups having the carbon atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a non-condensed six-membered aromatic ring of the carbon skeleton
- C07C237/42—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by amino groups having the carbon atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a non-condensed six-membered aromatic ring of the carbon skeleton having nitrogen atoms of amino groups bound to the carbon skeleton of the acid part, further acylated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
- C07C231/02—Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/32—Materials not provided for elsewhere for absorbing liquids to remove pollution, e.g. oil, gasoline, fat
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Public Health (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂，所述有机凝油剂结构通式如下式Ⅰ所示，本发明的有机凝油剂具有两亲性，分子量小，分子量为400‑500，耐酸碱性好，凝油种类多，可以胶凝油相或有机溶剂，有机溶剂为脂肪烃或芳香烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂、醚类有机溶剂、酮类有机溶剂或酰胺类有机溶剂中的一种或两种以上混合，油相为柴油、煤油或原油，适用范围广。能够与多种油品、烃类物质以及卤代烃等有机溶剂形成凝胶，易于打捞，可用于回收海洋溢油事故中的多种油品以及其他烃类物质。
Description
技术领域
本发明涉及一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂及制备方法，属于溢油治理材料技术领域。
背景技术
随着石油工业的日益发展，溢油事故频发。据统计，世界上每年因各种事故流入大海的溢油高达3000～5000kt，这不仅对海洋生态平衡和生态环境造成了严重的污染，也造成了资源的巨大浪费。如何有效治理溢出到海洋或其他水体中的石油及其产品是许多国家和机构的研究重点。如何制备出高效、低廉的溢油治理材料是当前研究的热点和难点之一，其具有巨大的社会效益和经济效益。现有处理海洋油污常用的化学材料包括有凝油剂、分散剂和固化剂。分散剂可使油污乳化，但对于海洋生物往往具有一定的毒性。固化剂通常是聚合物，可将油转化为固体或半固体状态。然而，从固化后的固体中回收石油通常较为困难，需要消耗大量的能量。低分子量有机凝油剂是一种有效的回收溢油的材料。凝油剂能够将溢油快速凝结成固体或半固体块状，漂浮于水面便于机械打捞，它具有有效抑制油的扩散、毒性低、凝结油便于回收等优点；吸油剂能够有效吸附溢油，并能有效保持保油率，便于打捞、回收。
Bhattacharya和其同事首次报道了一种基于丙氨酸类两亲性的低分子量有机凝油剂，该凝油剂可以与有机溶剂或油相形成凝胶，但是凝油种类少，仅能与几种有机溶剂或油相形成有机凝胶，使用受限制，再加上具有一定的毒性。
因此，针对现有凝油剂存在的缺陷，迫切需要开发广谱的、可以与多种有机溶剂或油相形成有机凝胶的低毒或无毒有机凝油剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂及制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂，所述有机凝油剂结构通式如下式Ⅰ所示：
其中R为5-20个碳的直链或支链烷基或17个碳的烯烃基。
本发明的有机凝油剂能够与多种有机溶剂或油相形成凝胶，可用于海洋溢油污染以及工业含油废水等的处理。
本发明的有机凝油剂具有两亲性，分子量小，分子量小于600。
本发明的第二个目的是提供上述海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法。
一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)将对氨基苯甲酸溶解于丙酮与水的混合溶剂中，加入氢氧化钠调节pH＝8-10，然后滴加含R基团的油酰氯，在5-20℃条件下反应得到中间体；
(2)将中间体与2-氨基-1,3-丙二醇、催化剂混合，在有机溶剂中反应，得到两亲性低分子量有机凝油剂。
根据本发明优选的，步骤(1)中，丙酮与水的混合溶剂中丙酮与水的体积比为1:1。
根据本发明优选的，步骤(1)中，对氨基苯甲酸的摩尔数与丙酮与水的混合溶剂的体积比为：(20-28)：(25-35)，单位，mmol/mL。
根据本发明优选的，步骤(1)中，烷基酰氯与对氨基苯甲酸的摩尔比为(20-28)：(22-27)。
进一步优选的，步骤(1)中，烷基酰氯与对氨基苯甲酸的摩尔比为26：25。
根据本发明优选的，步骤(1)中，烷基酰氯为硬脂酰氯、具有双键结构的油酰氯或棕榈酰氯。
根据本发明优选的，步骤(1)中，反应温度为5-20℃，反应时间为3-5h。
根据本发明优选的，步骤(2)中，催化剂为4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐。
根据本发明优选的，步骤(2)中，中间体与2-氨基-1,3-丙二醇、催化剂的摩尔比(0.5-2)：(1-3)：(1-3)。
最为优选的，步骤(2)中，中间体与2-氨基-1,3-丙二醇、催化剂的摩尔比1:1.2:1.2。
根据本发明优选的，步骤(2)中，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇或四氢呋喃。
根据本发明优选的，步骤(2)中，中间体的摩尔数与有机溶剂的的体积比为：1：(30-50)，单位，mol/mL。
根据本发明优选的，步骤(2)中，反应温度为15-45℃，反应时间为24-36h。
本发明制备的凝油剂利用小分子的自组装性能，小分子之间通过氢键、范德华力、π-π堆积有效自组装、截留溢油分子，形成凝胶。
上述两亲性低分子量有机凝油剂的应用，用于胶凝油相或有机溶剂，有机凝油剂与油相或有机溶剂的质量体积浓度为1-20mg/ml。
根据本发明优选的，有机溶剂为脂肪烃或芳香烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂、醚类有机溶剂、酮类有机溶剂或酰胺类有机溶剂中的一种或两种以上混合。
根据本发明优选的，油相为柴油、煤油或原油。
根据本发明优选的，具体的应用方法为，将有机凝油剂加入含有有机溶剂或含有油相的液相中，加热使其完全溶解，然后冷却至室温，即可获得有机凝胶。
检测形成有机凝胶的方法为：
将试管倒置，瓶中的有机凝胶完全不动，则证明已经形成有机凝胶。
根据本发明优选的，含有有机溶剂或含有油相的液相来源于工业含油废水、海上溢油事故泄露的原油。
本发明的技术特点及优点：
1、本发明的有机凝油剂具有两亲性，分子量小，分子量小于600，耐酸碱性好。
2、本发明的有机凝油剂凝油种类多，可以胶凝油相或有机溶剂，有机溶剂为脂肪烃或芳香烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂、醚类有机溶剂、酮类有机溶剂或酰胺类有机溶剂中的一种或两种以上混合，油相为柴油、煤油或原油，适用范围广。能够与多种油品、烃类物质以及卤代烃等有机溶剂形成凝胶，易于打捞，在处理海洋溢油以及工业含油废水等领域有着广阔的应用前景。
3、本发明的有机凝油剂分子结构简单，合成方法简单、收率高，采用无毒或低毒性原料进行合成，能够选择性与水不相容的有机溶剂或油相形成类固体的有机凝胶。
附图说明
图1为本发明实施例1的两亲性低分子量有机凝油剂的核磁共振氢谱图。
图2为本发明实施例1的两亲性低分子量有机凝油剂的核磁共振碳谱图。
图3为实施例1的有机凝油剂在环己烷中形成有机凝胶的红外光谱图。
图4实施例1的有机凝油剂在不同有机溶剂中形成有机凝胶的SEM图，其中，a为在十二烷中，b为在环己烷中。
图5为试管翻转180°后，实施例1的凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果图，其中，a为环己烷、b为12烷、c为13烷、d为14烷、e为15烷、f为16烷、g为二甲苯、h为石蜡、i为柴油、j为煤油、k为二氯甲烷、l为丙酮。
图6为为试管翻转180°后，实施例2的凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果图，其中，a为石蜡、b为12烷、c为13烷、d为14烷、e为15烷、f为柴油、g为煤油、h为甲苯、i为二氯甲烷、j为苯、k为二甲苯、l为16烷。
图7为为试管翻转180°后，实施例3的凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果图，其中，a为环己烷、a为12烷、a为13烷、a为14烷、a为15烷、a为16烷、a为石蜡、a为柴油、a为煤油、a为苯、a为甲苯。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
所用试剂无特殊说明，均为商业途径获得。
需要进行说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”以及其它任何变体意在涵盖非排他性包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例1
海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法，步骤如下：
(1)将25.00mmol的对氨基苯甲酸加入到30.0ml丙酮和水(体积比1:1)的混合溶剂中，加入0.90g氢氧化钠，调节pH＝8-10，控制温度0-15℃，滴加硬脂酰氯(10ml丙酮和26mmol硬脂酰氯，先用丙酮稀释)，保持pH＝8-10，滴加结束后，缓慢升温至20℃，反应得到硬脂酰基中间体；
(2)将硬脂酰基中间体与2-氨基-1,3-丙二醇以及4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐按照1:1.2:1.2的摩尔比进行混合，加入40ml甲醇，反应，得到两亲性低分子量有机凝油剂，结构式如下式Ⅱ所示：
该实施例制得的有机凝油剂核磁共振氢谱见图1，核磁共振碳谱见图2，将有机凝油剂在环己烷中(有机凝油剂11.00mg加入1ml环己烷中)形成有机凝胶测红外光谱，红外光谱如图3。
有机凝油剂性能研究：
取12支玻璃试管，分别加入实施例1中的有机凝油剂11.00mg以及质量为0.7g的转子，依次在每支试管中加1ml环己烷、12烷、13烷、14烷、15烷、16烷、二甲苯、石蜡、柴油、煤油、二氯甲烷、丙酮。加热使其完全溶解，然后冷却至室温，静置5min后180°翻转试管，观察有机凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果，由左到右(试管a～l)分别是环己烷、12烷、13烷、14烷、15烷、16烷、二甲苯、石蜡、柴油、煤油、二氯甲烷、丙酮，将试管翻转180°后试管中的有机凝胶完全不动，则证明已经形成有机凝胶。
图5为将试管翻转180°后，凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果图，通过图5可以看出，均已形成凝胶，油相因凝胶时体积膨胀与管壁紧贴而不致水相泄露，完全满足被物理打捞的要求。有机凝油剂与不同油相或有机溶剂形成有机凝胶的主要作用力为氢键、π-π堆积和范德华力作用。
实施例2
同实施例1所述的海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法，不同之处在于：
将硬脂酰氯替换为含有双键结构的油酰氯，其他按实施例1进行。
得到两亲性低分子量有机凝油剂，结构式如下式Ⅲ所示：
有机凝油剂性能研究：
取12支玻璃试管，分别加入实施例2中的有机凝油剂7.8mg以及质量为0.7g的转子，依次在每支试管中加1ml石蜡、12烷、13烷、14烷、15烷、柴油、煤油、甲苯、二氯甲烷、苯、二甲苯、16烷。加热使其完全溶解，然后冷却至室温，静置5min后180°翻转试管，观察有机凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果，由左到右(试管a～l)分别是石蜡、12烷、13烷、14烷、15烷、柴油、煤油、甲苯、二氯甲烷、苯、二甲苯、16烷，将试管翻转180°后试管中的有机凝胶完全不动，则证明已经形成有机凝胶。
图6为将试管翻转180°后，凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果图，通过图6可以看出，均已形成凝胶，油相因凝胶时体积膨胀与管壁紧贴而不致水相泄露，完全满足被物理打捞的要求。有机凝油剂与不同油相或有机溶剂形成有机凝胶的主要作用力为氢键、π-π堆积和范德华力作用。
实施例3
同实施例1所述的海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法，不同之处在于：
将硬脂酰氯替换为棕榈酰氯，其他按实施例1进行。
得到两亲性低分子量有机凝油剂，结构式如下式Ⅳ所示：
有机凝油剂性能研究：
取11支玻璃试管，分别加入实施例3中的有机凝油剂16.20mg以及质量为0.7g的转子，依次在每支试管中加1m环己烷、12烷、13烷、14烷、15烷、16烷、石蜡、柴油、煤油、苯、甲苯。加热使其完全溶解，然后冷却至室温，静置5min后180°翻转试管，观察有机凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果，由左到右(试管a～k)分别是环己烷、12烷、13烷、14烷、15烷、16烷、石蜡、柴油、煤油、苯、甲苯，将试管翻转180°后试管中的有机凝胶完全不动，则证明已经形成有机凝胶。
图7为将试管翻转180°后，凝油剂对不同油相或有机溶剂的凝油效果图，通过图7可以看出，均已形成凝胶，油相因凝胶时体积膨胀与管壁紧贴而不致水相泄露，完全满足被物理打捞的要求。有机凝油剂与不同油相或有机溶剂形成有机凝胶的主要作用力为氢键、π-π堆积和范德华力作用。
试验例1
1、CGC为最小凝胶浓度，指凝油剂在有机溶剂或油相中加热溶解的最小浓度。
将凝胶的固体缓慢加热(3℃/15s)，观察凝胶的状态变化。直至凝胶熔化，则当前温度为该凝胶的凝胶-溶胶转变温度，也即凝胶熔化温度Tgel,℃；
凝油剂的最小凝胶浓度及凝胶的凝胶熔化温度Tgel,℃见表1所示：
表1
注，S:soluble溶解；I:insoluble不溶,PG:partial gel部分凝胶。
实施例4
同实施例1所述的海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法，不同之处在于：
对氨基苯甲酸用量为27.00mmol，硬脂酰氯用量为24.00mmol。
实施例5
同实施例1所述的海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法，不同之处在于：
步骤(1)反应温度为15℃。
实施例6
同实施例1所述的海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法，不同之处在于：
硬脂酰基中间体、2-氨基-1,3-丙二醇、4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐的摩尔比为：1:1.5:1.5。
Claims (10)
1.一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂，所述有机凝油剂结构通式如下式Ⅰ所示：
其中R为5-20个碳的直链或支链烷基或17个碳的烯烃基。
2.权利要求1所述的海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)将对氨基苯甲酸溶解于丙酮与水的混合溶剂中，加入氢氧化钠调节pH＝8-10，然后滴加含烷基酰氯，在5-20℃条件下反应得到中间体；
(2)将中间体与2-氨基-1,3-丙二醇、催化剂混合，在有机溶剂中反应，得到两亲性低分子量有机凝油剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，丙酮与水的混合溶剂中丙酮与水的体积比为1:1；对氨基苯甲酸的摩尔数与丙酮与水的混合溶剂的体积比为：(20-28)：(25-35)，单位，mmol/mL。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，含烷基酰氯与对氨基苯甲酸的摩尔比为(20-28)：(22-27)，优选的，步骤(1)中，含烷基酰氯与对氨基苯甲酸的摩尔比为26：25；含烷基酰氯为硬脂酰氯、具有双键结构的油酰氯或棕榈酰氯。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，反应温度为5-20℃，反应时间为3-5h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，催化剂为4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐，中间体与2-氨基-1,3-丙二醇、催化剂的摩尔比(0.5-2)：(1-3)：(1-3)，优选的，步骤(2)中，中间体与2-氨基-1,3-丙二醇、催化剂的摩尔比1:1.2:1.2。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，中间体的摩尔数与有机溶剂的体积比为：1：(30-50)，单位，mol/mL，步骤(2)中，反应温度为15-45℃，反应时间为24-36h。
8.权利要求1所述的两亲性低分子量有机凝油剂的应用，用于胶凝油相或有机溶剂，有机凝油剂与油相或有机溶剂的质量体积浓度为1-20mg/ml。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，有机溶剂为脂肪烃或芳香烃类有机溶剂、卤代烃类有机溶剂、醚类有机溶剂、酮类有机溶剂或酰胺类有机溶剂中的一种或两种以上混合；油相为柴油、煤油或原油，含有有机溶剂或含有油相的液相来源于工业含油废水、海上溢油事故泄露的原油。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，具体的应用方法为，将有机凝油剂加入含有有机溶剂或含有油相的液相中，加热使其完全溶解，然后冷却至室温，即可获得有机凝胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211045907.0A CN115322115B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211045907.0A CN115322115B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115322115A true CN115322115A (zh) | 2022-11-11 |
| CN115322115B CN115322115B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=83927691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211045907.0A Active CN115322115B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115322115B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1385416A (zh) * | 2002-06-06 | 2002-12-18 | 华中科技大学 | 凝胶因子及由此得到的分子凝胶 |
| CN102766066A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-07 | 广东药学院 | 一种凝胶因子及其制备方法与应用 |
| CN103980162A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-08-13 | 哈尔滨工业大学 | Tdi衍生型双氨基甲酸烷基酯类凝油剂的制备方法 |
| CN105669490A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-15 | 辽宁石油化工大学 | 邻苯二甲酸衍生凝胶因子及其制备方法和应用 |
| CN107108963A (zh) * | 2014-12-23 | 2017-08-29 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 光学特性改进的聚乙烯组合物 |
-
2022
- 2022-08-30 CN CN202211045907.0A patent/CN115322115B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1385416A (zh) * | 2002-06-06 | 2002-12-18 | 华中科技大学 | 凝胶因子及由此得到的分子凝胶 |
| CN102766066A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-07 | 广东药学院 | 一种凝胶因子及其制备方法与应用 |
| CN103980162A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-08-13 | 哈尔滨工业大学 | Tdi衍生型双氨基甲酸烷基酯类凝油剂的制备方法 |
| CN107108963A (zh) * | 2014-12-23 | 2017-08-29 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 光学特性改进的聚乙烯组合物 |
| CN105669490A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-15 | 辽宁石油化工大学 | 邻苯二甲酸衍生凝胶因子及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115322115B (zh) | 2024-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1875052B (zh) | 水溶性聚羟氨基醚及其制备方法 | |
| Tao et al. | Facile conversion of plant oil (anethole) to a high-performance material | |
| Zhang et al. | Functional groups in geminal imidazolium ionic compounds and their influence on thermo-physical properties | |
| Ji et al. | Separation of phenolic compounds from oil mixtures using environmentally benign biological reagents based on Brønsted acid-Lewis base interaction | |
| CN106519226A (zh) | 一种三官能团炔衍生的聚三唑树脂及其制备方法 | |
| CN115403764B (zh) | 一种含有环氧基团的聚芳醚酮化合物及其制备方法 | |
| Wazeer et al. | The subtle but substantial distinction between ammonium-and phosphonium-based deep eutectic solvents | |
| WO2015101355A1 (zh) | 磺酸盐型生物质表面活性剂及其合成方法 | |
| Zeng et al. | A new soluble aramide with pendant phthalonitrile units and polymer property enhancement by nitrile cure reactions | |
| Xing et al. | Syntheses of novel soluble carborane polyimides with ultrahigh thermal stability | |
| CN107936924A (zh) | 一种基于超分子自组装海上溢油凝油剂及其制备方法 | |
| CN109867590A (zh) | 以改进固化动力学制备稳定且可热聚合的乙烯基、氨基或低聚苯氧基苯并环丁烯单体的方法 | |
| CN103936764B (zh) | N-半芳香烃基双酚-双胺型四官能度芴基苯并噁嗪及其制备方法 | |
| CN117185940B (zh) | 非对称两性Gemini表面活性剂及制备、压裂驱油剂制备及应用 | |
| CN115322115A (zh) | 一类海上溢油处理用两亲性低分子量有机凝油剂及制备方法 | |
| Shi et al. | Well‐Defined Miktocycle Eight‐Shaped Copolymers Composed of Polystyrene and Poly (ε‐caprolactone): Synthesis and Characterization | |
| Kuhire et al. | Partially bio‐based furyl‐functionalized organosoluble poly (ether ether ketone) s | |
| Jiang et al. | Synthesis and characterization of organo‐soluble polyimides derived from a new spirobifluorene diamine | |
| Jiang et al. | Novel columnar liquid crystalline oligomers: Triphenylene tetramers with rigid aromatic Schiff-bases and hydrogen-bonding spacers via click chemistry | |
| CN101139520B (zh) | 一种烷醇酰胺的制备方法及其在三次采油中的应用 | |
| CN112940243B (zh) | 一种共价有机框架萃取膜及其制备方法和应用 | |
| CN103319704B (zh) | 一种用10-十一碳烯酸和香草酸制备聚酯的方法 | |
| CN102199293A (zh) | 一种液晶聚硅氧烷类β晶聚丙烯成核剂及其制备方法 | |
| Qin et al. | Synthesis of aromatic amine curing agent containing non-coplanar rigid moieties and its curing kinetics with epoxy resin | |
| Lustoň et al. | Synthesis and polymerization reactions of cyclic imino ethers. VI. Polymers with biphenyl structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |