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基于生物表面活性剂的柴油微乳体系构建与性能研究

作　者: 段严
导　师: 袁兴中
学　校: 湖南大学
专　业: 环境工程
关键词: 生物表面活性剂柴油微乳体系助表面活性剂正构醇
分类号: U473.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文以生物表面活性剂鼠李糖脂(RL)为表面活性剂，中长碳链的正构醇（正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇及正辛醇）为助表面活性剂，采用滴定法制备RL/柴油/正构醇/水柴油微乳体系。并采用荧光探针法分别测得鼠李糖脂和化学表面活性剂AOT在柴油逆胶束体系中的临界胶束浓度(CMC)。通过考察表面活性剂的用量，助表面活性剂醇的种类和用量对柴油微乳体系最大增容水量(W0)的影响，确定了表面活性剂与柴油最合适的质量比，同时筛选出最佳的助表面活性剂醇的种类，并确定其与表面活性剂的最佳质量比。此外，通过以NaOH溶液替代超纯水来构建柴油微乳体系，考察离子强度对柴油微乳体系的影响。研究中还进一步对不同条件下获得的柴油微乳体系的运动粘度(μ)和表面张力(γ)进行了表征。实验结果表明，RL/柴油/正己醇逆胶束体系的临界胶束浓度是7g/L，而AOT/柴油/正己醇逆胶束体系的临界胶束浓度是5g/L；当RL与柴油的质量比Km为0.02，助表面活性剂选用正庚醇且醇与表面活性剂的质量比δas为0.1，NaOH溶液的质量分数为0.06%时，体系的W0能达到最大值，增容效果最好，而体系的μ和γ均较低，性能较好。最后，通过对0#柴油和研究构建的柴油微乳体系（各构建因素均为实验中确定的最优状态）的密度、运动粘度、硫含量、导电性、pH、粒径、稳定性7项石油产品典型指标进行测定，并将两者进行对比，分析了微乳柴油作为石油产品替代燃料的可行性和优越性。此研究课题对以生物表面活性剂作为构建柴油微乳体系所需的表面活性剂具有一定的参考价值，并为进一步实现生物表面活性剂在柴油微乳体系构建中的应用提供理论依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
插图索引  9-10
附表索引  10-11
第1章绪论  11-29
  1.1 研究背景  11-13
  1.2 （微）乳化燃油的研究进展  13-15
    1.2.1 乳化油的燃烧机理  13
    1.2.2 乳化油的节能降污机理  13-14
    1.2.3 微乳液的结构和特性  14-15
  1.3 柴油微乳化技术的研究现状  15-18
    1.3.1 柴油微乳化技术的国外研究现状  15-17
    1.3.2 柴油微乳化技术的国内研究现状  17-18
  1.4 柴油微乳液的理论基础  18-25
    1.4.1 微乳液理论  18-22
    1.4.2 表面活性剂理论  22-25
  1.5 生物表面活性剂鼠李糖脂  25-28
    1.5.1 生物表面活性剂  25-26
    1.5.2 鼠李糖脂  26-28
  1.6 课题研究的内容及意义  28-29
    1.6.1 本课题研究的内容  28
    1.6.2 本研究的意义  28-29
第2章柴油微乳体系的构建  29-46
  2.1 实验试剂及仪器  29-30
    2.1.1 实验试剂  29-30
    2.1.2 实验仪器  30
  2.2 实验设计  30-36
    2.2.1 生物表面活性剂鼠李糖脂的制备  30-34
    2.2.2 临界胶束浓度（CMC）的测定  34-35
    2.2.3 表面活性剂用量对柴油微乳体系构建的影响  35
    2.2.4 助表面活性剂醇的种类及用量对微乳体系影响研究  35-36
    2.2.5 碱液浓度对柴油微乳液体系的影响  36
  2.3 实验结果与讨论  36-44
    2.3.1 荧光探针法测定柴油微乳液的临界胶束浓度（CMC）  36-39
    2.3.2 表面活性剂用量（Km）对柴油微乳体系构建的影响  39-41
    2.3.3 醇种类及用量δas 对柴油微乳体系构建的影响  41-43
    2.3.4 碱液浓度对柴油微乳液体系构建的影响  43-44
  2.4 本章小结  44-46
第3章微乳化柴油理化性质的研究  46-56
  3.1 实验材料  46-47
    3.1.1 试验样品制备  46
    3.1.2 实验仪器  46-47
  3.2 实验设计  47-50
    3.2.1 运动粘度  47
    3.2.2 密度  47-48
    3.2.3 硫含量  48
    3.2.4 粒径  48
    3.2.5 稳定性  48-49
    3.2.6 PH 和导电性  49-50
  3.3 实验结果与讨论  50-54
    3.3.1 微乳液柴油与普通 0#柴油的性能比较  50-52
    3.3.2 柴油微乳体系的粒径分析  52
    3.3.3 柴油微乳液体系的稳定性分析  52-54
  3.4 本章小结  54-56
结论  56-58
参考文献  58-64
附录 A 攻读硕士学位期间发表的学术论文  64-65
致谢  65

基于生物表面活性剂的柴油微乳体系构建与性能研究

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