[發(fā)明專利]一種有機Janus納米片穩(wěn)定水基二氧化碳泡沫及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310017710.4
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN116376014A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂其超;周同科;高正恩;阿卜胡森·赫邁迪-薩拉帕德;劉子龍;胡森·賈拉利法爾;鄭嶸;李龍瑄;董朝霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（北京）
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;C09K8/58;C09K8/584;C09K8/594;C01B32/50
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

1.一種有機Janus納米片的制備方法，包括如下步驟：

S1、將疏水端分子在乙醇與水的混合液中進行自發(fā)有序排列；

S2、將親水端分子加入至步驟S1的溶液中，并調(diào)節(jié)pH值為6.0～6.5，在惰性氣氛下回流，進行有機Janus納米片單體的合成；

S3、向步驟S2的溶液中加入乙醇，并調(diào)節(jié)pH值為6.0～6.5，進行加熱回流；然后調(diào)節(jié)pH值為7.0～8.0，加入乙醇鈉，調(diào)節(jié)溫度至70～85℃，在惰性氣氛下進行反應(yīng)，加入NaOH調(diào)節(jié)pH至8.0～9.0，攪拌至完全溶解，得到所述有機Janus納米片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述疏水端分子為十八胺或十二胺；

所述親水端分子為多巴胺、酪胺或2,4-二羥基苯乙胺。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述疏水端分子、所述乙醇與所述水的質(zhì)量比為1：20～100：10～50。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述自發(fā)有序排列的步驟如下：

將所述疏水端分子加入至所述乙醇中，于60～80℃的條件下回流至溶解；然后加入所述水，至無渾濁后停止攪拌；在50～70℃的條件進行所述自發(fā)有序排列。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟S2中，所述回流的條件如下：

初始溫度為50～80℃，每隔20～30分鐘降低5～10℃，逐漸降低至室溫；

步驟S2的體系中，所述親水端分子的質(zhì)量百分比為0.5～1.5％；

所述親水端分子與所述疏水端分子的質(zhì)量比為1：2～5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟S3中，所述反應(yīng)的時間為4～8h；

所述乙醇與步驟S2得到的溶液的質(zhì)量比為1：1.5～3；

步驟S3的體系中，所述乙醇鈉的質(zhì)量百分比為0.1～0.4％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的制備方法，其特征在于：步驟S3中，所述反應(yīng)結(jié)束后，還包括如下提純步驟：

向步驟S3的體系中依次加入乙醇和水進行超聲分散、離心處理，得到固體產(chǎn)物；

步驟S3得到溶液、所述乙醇與所述水的體積比為1：4～10：8～20。

8.權(quán)利要求1-7中任一項所述方法制備的有機Janus納米片；

所述Janus納米片得厚度為5～40nm。

9.權(quán)利要求8所述有機Janus納米片在碳利用及封存中的應(yīng)用；

所述有機Janus納米片用于形成水基CO₂泡沫。

10.一種有機Janus納米片超穩(wěn)定水基CO₂泡沫，由CO₂和液相制成；

所述液相為表面活性劑和權(quán)利要求8所述有機Janus納米片的水溶液；

所述水基CO₂泡沫的泡沫質(zhì)量為40％～95％。

11.根據(jù)權(quán)利要求10的水基CO₂泡沫，其特征在于：所述液相中，所述表面活性劑的質(zhì)量百分比小于1.0％；

所述有機Janus納米片的量百分比小于0.7％；

所述表面活性劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或非離子表面活性劑。

12.權(quán)利要求10或11所述水基CO₂泡沫的制備方法，包括如下步驟：

Sa、將所述有機Janus納米片加入至所述表面活性劑的水溶液中，攪拌得到泡沫基液；

Sb、將CO₂注入至所述泡沫基液中，采用Waring?Blender方法進行攪拌起泡，得到所述水基CO₂泡沫。

13.權(quán)利要求10或11所述水基CO₂泡沫在CO₂地質(zhì)封存、泡沫驅(qū)油中的應(yīng)用。