微乳液和混合表面活性剂对甲苯的增溶作用

以Tween系列非离子型表面活性剂及助表面活性剂组成的混合表面活性剂溶液作为增溶试剂,增溶吸收难溶有机物甲苯。结果表明,当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度(CMC)时增溶效果显著,甲苯的表观溶解度与表面活性剂浓度呈线性关系,且随着表面活性剂浓度的增加而增大,增溶曲线在CMC处出现折点;微乳液较单一表面活性剂溶液对挥发性有机物甲苯的增溶能力更强,增溶比更大;添加助表面活性剂可以不同程度的提高表面活性剂溶液的增溶能力,其规律为:正丁胺正丁醇正丁酸;温度对微乳液及混合表面活性剂溶液的增溶作用有很大的影响,且低温条件更有利于增溶吸收挥发性有机物甲苯。非离子型微乳液是一种良好的增效试剂,在挥发性有机废气污染治理中具有较好的应用前景。     

胶态泡沫在饱和介质迁移特性及对PCE冲洗效果

利用表面活性剂胶态微泡沫冲洗技术来提高四氯乙烯（PCE）在地下水的溶解性和流动性,提高污染物迁移通量,强化去除效果.主要工艺参数和影响因素对泡沫稳定性的影响,结果表明4000r/min的搅拌转数即可产生稳定的胶态微泡沫,泡沫稳定性随表面活性剂浓度增大有小幅度提高,PCE对泡沫稳定性有不利影响;胶态微泡沫在含水层的迁移规律表明,泡沫前端迁移时不断破裂并气液分离,形成气体在上部,液体在下部,后续泡沫稳定向前推流的迁移模式,泡沫在含水层中受到地下水的静水压力,与在土壤迁移相比其体系压力更大,泡沫破裂更严重、迁移速率更慢;和液体冲洗相比,泡沫冲洗对PCE增溶增流效果明显,介质粒径为0.1~0.25mm、0.25~0.5mm和0.5~1mm时,PCE去除率分别达到83.7%、90.8%和98.2%,介质粒径越大,去除效果越明显.     

甲苯增溶吸收微乳液的制备及相行为

为选择适于甲苯增溶吸收微乳体系,研究了以甲苯为油相、以正丁醇或正辛醇为助表面活性剂分别与典型阳离子、阴离子、非离子表面活性剂形成的微乳液的相行为,用相图法分析了微乳体系的稳定性.以相图微乳区面积为指标,考察了影响微乳液增溶甲苯的因素.结果表明,在实验条件下6 种微乳液可以自发形成;以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂、正辛醇为助表面活性剂、表面活性剂与助表面活性剂质量比为3:2、温度为30℃时,微乳区面积最大(64%),可作为甲苯增溶吸收微乳液.     

Tween-20胶束溶液对甲苯的增溶吸收作用规律及预测

以Tween-20非离子表面活性剂及助表面活性剂混合溶液作为吸收剂,增溶吸收甲苯有机废气,根据增溶实验测定的表观亨利系数预测甲苯吸收容量,结果表明,当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度(CMC)时增溶吸收效果显著,溶质的表观溶解度与表面活性剂浓度呈正比关系;助表面活性剂可以不同程度的提高表面活性剂溶液的增溶能力,其规律为正丁胺>正丁醇>正丁酸;利用表观亨利系数预测吸收剂吸收容量的平均相对偏差分别为7.34%和8.85%,预测方法可行.     

基于SEAR技术的地下含水层石油烃污染修复试验研究

表面活性剂强化含水层修复技术(SEAR)已广泛应用于地下含水层有机污染修复.本研究选取环境修复过程中常使用的8种表面活性剂：聚氧乙烯月桂醚(Brij 30)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、吐温80(Tween 80)、鼠李糖脂、曲拉通X-100(TritonX-100)、烷基糖苷(APG)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基磺酸钠(SDS),利用静、动态试验优选出高效环保的表面活性剂,探索表面活性剂浓度、离子强度对汽油增溶效果的影响,同时确定最佳表面活性剂复配体系,并开展室内模拟试验及性能评价验证其修复效果.结果表明：(1)8种表面活性剂中鼠李糖脂对汽油的增溶能力表现最优;AEO-9、Tween 80和Brij 30更易吸附在中砂介质;Tween 80与TritonX-100对油污砂洗脱效果最好.综合优选结果确定TritonX-100为最优效的单一表面活性剂.(2)随着表面活性剂浓度和离子强度的增加,溶液中汽油浓度分别呈现先增加后下降和持续下降的趋势.(3)通过将优选表面活性剂TritonX-100与洗脱效果最好的Tween 80进行混合确定最优复配比为1∶1,该复配体系下汽...     

表面活性剂增强修复地下水中PCE的砂箱实验及模拟

在石英砂充填的二维砂箱中开展表面活性剂（Tween 80）冲洗四氯乙烯（PCE）的修复实验,基于图像分析技术监测不同污染源区结构条件下NAPL相的去除过程.由于实验条件限制,实验中缺乏溶解相浓度数据.为此进一步基于UTCHEM数值模拟方法来理解NAPL相和溶解态之间的质量传输过程,并探讨表面活性剂浓度、注入速率等因素对修复效率的影响.综合砂箱实验和数值模拟结果表明：介质均质和非均质条件下会形成不同类型DNAPL污染源区结构,表现为离散状PCE与池状PCE体积比（GTP）差异.由于离散状污染物与表面活性剂的接触面积更大,更易被优先去除;初始GTP值越高,污染物的修复速率和修复效率也越高.增大表面活性剂浓度或提高表面活性剂的注入速率,虽然能提高DNAPL的修复速率,但会明显降低表面活性剂的修复效率,实验过程中修复效率降幅可达93%.线性驱动溶解模型可以有效地模拟表面活性剂修复DNAPLs过程,基于数值模拟方法选择合适的表面活性剂配比可有效的节省实际污染场址修复经费和时间成本.     

微乳液对难溶有机物的增溶作用及影响因素

研究了蓖麻油硫酸盐(SCOS)微乳液对1,4-二氯苯(DCB)、1,2,3,-三氯苯(TCB)、联苯(BP)和芘(Py)等难溶有机物的增溶作用.SCOS微乳液较阴离子或非离子表面活性剂胶束溶液具有更强的增溶能力;有机物的表观溶解度与微乳液中SCOS的浓度呈正相关,DCB、TCB、BP和Py在SCOS微乳相与水相间的分配系数(logKem)分别为3.15, 4.03, 3.95和5.01;温度、共存有机物和无机盐影响SCOS微乳液对有机物的增溶作用.     

生物表面活性剂对多环芳烃增溶行为的研究

比较了生物表面活性剂-皂角苷(Saponin)与两种化学表面活性剂-聚氧乙烯月桂醚(Brij35)和曲拉通100(TX100)对多环芳烃(PAHs)蒽在水溶液体系中的增溶作用,结果表明,在水溶液体系中,当表面活性剂的浓度在其临界胶束浓度(CMC)以下时,对蒽的增溶程度较弱,增溶顺序为:SaponinBrij35TX100;在CMC以上时,表面活性剂对蒽产生显著的增溶作用,增溶顺序为:Brij35SaponinTX100。因此,该增溶性研究可以为多环芳烃污染土壤的修复提供一定的理论依据。     

Tween20和SDS冲洗修复硝基苯污染土壤的实验研究

文章研究了非离子表面活性剂Tween20和阴离子表面活性剂SDS对硝基苯的增溶作用和对硝基苯污染土柱的冲洗作用。选用浓度高于CMC的表面活性剂进行增溶实验,选用不同浓度的Tween20和SDS对含有硝基苯的土柱进行冲洗,实验结果表明,Tween20与SDS的浓度与其对硝基苯的增溶量之间存在一定的线性关系,Tween20对硝基苯的增溶性要强于SDS的增溶性。冲洗实验表明,在冲洗的不同阶段,冲洗出硝基苯的量也是不同的。在冲洗前期,表面活性剂浓度越高,冲洗出硝基苯的量越少,在冲洗后期,表面活性剂浓度越高,冲洗出硝基苯的量越多,Tween20的冲洗效果要强于SDS。文章还研究了阴非混合表面活性剂对污染土壤的冲洗效果,阴非混合表面活性剂对硝基苯污染土壤的冲洗没有协同作用,但是在阴非混合表面活性剂冲洗实验过程中,不同比例的复配,冲洗出硝基苯的量也不同。     

污染源区结构特征对Tween 80去除DNAPL效果的影响

选择四氯乙烯（PCE）作为特征污染物,通过二维砂箱实验探究3种介质情景中,污染源区结构特征对Tween 80冲洗去除PCE的影响.采用透射光法监测PCE的运移及去除过程,定量测定PCE的饱和度.进而采用不连续的离散状与连续的池状PCE体积比（GTP）定量表征污染源区结构特征.结果表明,PCE在含透镜体介质中运移时,运移路径延长,离散状PCE增多.离散状PCE与Tween 80溶液的有效接触面积较大,被优先溶解去除,而细砂层上部的污染池的比表面积和接触面积较小,溶解能力有限,远比运移路径上的PCE难以去除.此外,初始离散状PCE较多,GTP较大,有利于池状PCE溶解转变为离散状PCE,PCE去除率增大.因此对于实际污染场地,需要详细分析DNAPLs污染源区结构特征,以助于评估表面活性剂冲洗技术的修复效率及试剂消耗.     

Water solubility enhancements of pyrene by single and mixed surfactant solutions

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｕｒｆａｃｔａｎｔｓｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆＮＡＰＬ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｉｔｅｓｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅａｑｕｅｏｕｓ ｐｈａｓｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＮＡＰＬｖｉａｍｉｃｅｌｌｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ,ｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ,ｏｒｍｏｂｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅＮＡＰＬｐｈａｓｅ (Ｋｉｌｅ ,1989;Ｅｄｗａｒｄｓ,1991;Ｇｕｈａ ,1998ａ ;Ｋｏ ,1998;Ｚｉｍｍｅｒｍａｎ ,1999;Ｂｅｔｔａｈａｒ,1999;Ｗｉｌｌｓｏｎ ,1999;Ｐａ…     

混合表面活性剂对多环芳烃的增溶作用及机理

比较了研究了单一和混合表面活性剂对萘、苊、蒽、菲、芘的增溶作用及其机理。混合表面活性剂／单一表面活性对多环芳烃协同增溶／增溶作用的大小与水溶液中表面活性剂的结构、浓度、组成及有机溶质本身的性质有关。在临界胶束浓度（CMC）以上，单一表面活性剂对多环芳烃的增溶作用顺序为TritonX100＞Brij35＞TritonX305，与其亲水亲油平衡值（HLB）呈负相关；混合表面活性剂对多环芳烃能产生显著的增溶作用，其协同增溶作用顺序为SDS－TritonX305＞SDS－Brij35＞SDS－TritonX100，协同增溶作用的大小与其中的非离子表面活性剂的HLB值及多环芳烃的辛醇－水分配系数呈正相关。混合表面活性剂溶液的CMC值降低、溶质在胶束相／水相间分配系数Kmc的增大是产生协同增溶作用的主要原因。     

DNAPL在透镜体及表面活性剂作用下的运移研究

选择四氯乙烯(PCE)作为典型重非水相液体(DNAPLs)污染物,进行PCE在二维砂箱中的运移及修复实验,采用一种改进光透法探讨DNAPL在含不同透镜体非均质含水层中的运移和饱和度分布特性.在此基础上,考察非离子表面活性剂(吐温80)对DNAPL的原位冲洗修复效果.结果表明,在模拟天然地下水流条件下,当PCE运移到达各透镜体时,PCE均未进入透镜体而是在其上方聚集形成污染池,然后逐渐侧向扩散,即使在较粗透镜体(20/30目和40/60目石英砂按 1:1质量比例混合)上也无法进入.吐温80对PCE的修复效果显著,冲洗58h后,94.2%的PCE被去除.表面活性剂的引入能够减小PCE和水的界面张力,界面张力的减小量可达38.8dyn/cm,相应各透镜体上覆界面处的毛细压力水头值会有不同程度的减小,在较粗透镜体上的PCE可以穿透透镜体并继续向下运移.透镜体的毛细截留作用会限制修复后期的修复效率,修复75,3520min的修复效率分别为0.63,0.05g/g,其中较粗透镜体上截留的PCE相对其他较细透镜体容易移出.     

氨基酸双子表面活性剂复配增溶PCE性能研究

利用氨基酸双子表面活性剂N,N'-双月桂酰基乙二胺二丙酸钠（DLMC）及其复配体系来提高四氯乙烯（PCE）在地下水中的溶解性,强化去除效果.测定了DLMC的初级生物降解性并将其与短链醇（异丙醇IPA,乙醇）和传统表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）,辛基苯基聚氧乙烯醚（TX-100）和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯（Tween80）复配.结果表明,DLMC的生物降解度超过99%,具备良好的生物降解性;筛选出DLMC-IPA （1：4）和DLMC-Tween80（1：1）两个PCE污染柱冲洗剂配方,40g/L作用浓度下其增溶浓度分别为18329,16906mg/L;DLMC-Tween80（1：1）对PCE污染柱的冲洗效果最好,冲洗效率为9.87（g PCE/L冲洗液）,较DLMC单体系提升16%.     

吐温80对硝基苯的增溶作用和无机电解质作用机理研究

研究了在10℃条件下,非离子表面活性剂吐温80对硝基苯的增溶作用.结果表明,吐温80在临界胶束浓度(CMC)以上能够显著提高硝基苯的溶解度,对硝基苯的增溶曲线呈线性关系,MSR值为5.093,lgKm为3.499.硝基苯的增溶作用为吐温80胶束中聚氧乙烯链形成的聚醚微环境作用的结果.并考察了4种无机电解质NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2对硝基苯增溶作用的影响,结果表明,4种高浓度(≥500 mg·L-1)无机电解质的加入,均使吐温80溶液中硝基苯的浓度有所增加,增溶曲线仍呈线性关系.在吐温80与无机电解质质量比为2∶1、5∶1和10∶1时,增溶曲线的MSR值与lgKm值均有提高,硝基苯在吐温80胶束中的分配增强.原因为随着无机电解质与吐温80胶束发生盐析作用.吐温80胶束体积变大,为硝基苯提供了更大的增溶空间.非离子表面活性剂-无机电解质复配体系可以作为表面活性剂强化修复中的一种冲洗液,提高非离子表面活性剂的使用效率,降低成本.     

Solubilization and degradation of perchloroethylene （PCE） in cationic and nonionic surfactant solutions

Solubilization of perchloroethylene (PCE) in a nonionic (Triton X-100) and a cationic (cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)) surfactant solutions and the degradation of surfactant solubilized PCE using fine to nanosize Fe and bi-metallic Fe-Ni particles were investigated. Micelle partition coefficients (Km) and molar solubility ratio (MSR) for PCE in 10 g/L of surfactant solutions have been quantified and the solubility of PCE (100 mg/L in water) in the surfactant solutions increased by about ten fold. Of the two surfactants studied, Triton X-100 solubilized the higher amount of PCE per gram of surfactant. To degrade solubilized PCE, both iron and bimetallic Fe-Ni particles were used in continuously stirred batch reactors. The iron and bi-metallic particles were synthesized using the solution method and the particles were characterized using the SEM, EDS, TEM and XRD. The PCE solubilized up to 500 mg/L in both surfactant solutions were totally degraded at various rates by 200 g/L of bi-metallic Fe-Ni particles in less than 20 hr, which is the highest concentration of PCE degraded in the shortest time compared to data in the literature. The degradations of PCE solubilized in surfactant solutions were represented by nonlinear kinetic relationships which depended on the type of surfactant used for solubilizing the PCE.