咪唑類離子液體研究新突破：我公司產(chǎn)品在提升油氣采收率機(jī)制解析發(fā)揮重要作用
近期北京科技大學(xué)，中國(guó)石油大學(xué)，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院等研究學(xué)者在知期刊《feul》聯(lián)合發(fā)表題為Influences and mechanisms of imidazolium-based ionic liquids on oil–water interfacial tension and quartz wettability: Experiment and molecular dynamics simulations 文章，研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)與分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)合的方法，系統(tǒng)揭示了離子液體對(duì)油水界面張力和石英潤(rùn)濕性的影響機(jī)制。 其中 我公司CHEMFISH提供的高純度離子液體產(chǎn)品在此研究中作為核心材料，為探索綠色高效的油氣開(kāi)采技術(shù)提供了關(guān)鍵支撐。
研究背景：傳統(tǒng)表面活性劑的瓶頸與離子液體的潛力
在油氣開(kāi)采領(lǐng)域，界面張力（IFT）和巖石潤(rùn)濕性是決定采收效率的核心參數(shù)。傳統(tǒng)表面活性劑在高溫高鹽油藏環(huán)境中易失效，而離子液體因其獨(dú)特的兩親性、高穩(wěn)定性和可設(shè)計(jì)性，被視為下一代綠色驅(qū)油劑的理想候選。然而，其微觀作用機(jī)制尚未明確，制約了實(shí)際應(yīng)用。
在本研究項(xiàng)目中，研發(fā)人員使用了 CHEMFISH 公司提供的兩種咪唑類離子液體：
單陽(yáng)離子型 IL（C??mimBr）：1 - 十二烷基 - 3 - 甲基咪唑溴鹽，純度 99%，分子量 331，熔點(diǎn) 39.7°C。
雙子型 IL（GeminiC??）：1'-(丁烷 - 1,4 - 二基) 雙 (3 - 十二烷基 - 1H - 咪唑 - 3-ium) 溴鹽，純度 99%，分子量 689，熔點(diǎn) 54.5°C。
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016236123016666
關(guān)鍵作用如下：
界面張力調(diào)控核心載體
兩種離子液體在低濃度（0.01-5 mmol/L）下均能顯著降低烷烴 - 水界面張力。其中，GeminiC??（雙子型）因長(zhǎng)烷基鏈結(jié)構(gòu)更易形成聚集體，降低界面張力的效率比單陽(yáng)離子型 IL 高 30% 以上。例如，在辛烷 - 水體系中，C??mimBr 可將界面張力從 51.01 mN/m 降至 10.65 mN/m，而 GeminiC??可進(jìn)一步降至更低水平。
潤(rùn)濕性改變的分子級(jí)工具
通過(guò)接觸角實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩種 IL 均能使石英表面潤(rùn)濕性向 “弱親油” 方向轉(zhuǎn)變：前進(jìn)接觸角（θ?）和后退接觸角（θ?）隨 IL 濃度增加持續(xù)增大，表明 IL 分子在石英表面形成吸附層，削弱了油滴與礦物間的相互作用。分子動(dòng)力學(xué)模擬證實(shí)，CHEMFISH 的 IL 產(chǎn)品可通過(guò)生成納米膠束顆粒，吸附于烷烴和石英表面，降低兩者間的范德華力和靜電力達(dá) 40% 以上，從而促進(jìn)油滴遷移。
綠色高效的工業(yè)應(yīng)用潛力
與傳統(tǒng)表面活性劑相比，CHEMFISH 的咪唑類 IL 在高溫（75°C）、高鹽（20000 ppm）環(huán)境下穩(wěn)定性顯著提升，且臨界膠束濃度（CMC）低至 1000 ppm，可大幅減少化學(xué)劑用量，降低開(kāi)采成本和環(huán)境負(fù)擔(dān)。
研究意義：從微觀機(jī)制到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的跨越
該研究首次在油 - 水 - 巖三相體系中揭示了離子液體調(diào)控界面行為的雙重機(jī)制：
宏觀層面：通過(guò)降低界面張力和改變潤(rùn)濕性，協(xié)同優(yōu)化毛細(xì)力，提升原油采收率；
微觀層面：IL 分子通過(guò)自組裝形成膠束，在礦物表面定向吸附，減少油 - 巖相互作用能。
CHEMFISH 的高純度 IL 產(chǎn)品為上述機(jī)制研究提供了可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)，其穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)和可控的烷基鏈設(shè)計(jì)，為后續(xù)開(kāi)發(fā)適配不同油藏條件的高效驅(qū)油劑奠定了基礎(chǔ)。
展望：CHEMFISH 推動(dòng)離子液體在能源領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程
隨著全球?qū)G色能源和高效開(kāi)采技術(shù)的需求激增，離子液體在油氣行業(yè)的應(yīng)用前景廣闊。CHEMFISH 作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的特種化學(xué)品供應(yīng)商，其提供的咪唑類 IL 已通過(guò)多項(xiàng)嚴(yán)苛的工業(yè)測(cè)試，未來(lái)有望在以下場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)突破：
高溫高鹽油藏的強(qiáng)化采油；
地下油污修復(fù)與環(huán)境治理；
低碳開(kāi)采工藝中的 CO?驅(qū)油協(xié)同技術(shù)。
該研究成果不僅深化了離子液體界面化學(xué)的基礎(chǔ)理論，更展現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研合作的創(chuàng)新效能 —— 通過(guò)優(yōu)質(zhì)化學(xué)品供應(yīng)與前沿科研的深度融合，為全球能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了中國(guó)方案。
關(guān)于 CHEMFISH
CHEMFISH 是一家專注于高端化學(xué)品研發(fā)與生產(chǎn)的高科技企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋離子液體、新能源材料、生物制藥中間體等領(lǐng)域，致力于為全球科研和工業(yè)客戶提供高純度、定制化的化學(xué)解決方案。
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