2020年11月30日,课题组张英男、李嘉伟、尹志鹏合作文章“Quantum Chemical Study of the Carbon Dioxide-Philicity of Surfactants: Effects of Tail Functionalization”被Langmuir(SCI中科院分区2区,IF=3.557,化学类Top期刊)接收。
亲二氧化碳型表面活性剂可用于提高超临界二氧化碳(scCO2)的粘度,在提高原油采收率上具有广阔的应用前景。本研究利用密度泛函理论探究了表面活性剂尾部官能团与CO2亲和力间的关系。结合能分析表明,氟化,氧化和甲基化官能团均能提高表面活性剂的亲CO2性,尾部官能团与CO2的作用强度为:氧化>半氟化>氟化>甲基化。然而,CO2倾向于吸附在氧化基团的中段,CO2侵入导致氧化型表面活性剂的溶解度降低。相反,氟化和甲基化表面活性剂的尾部末端与CO2间相互作用。结果表明,氟化型表面活性剂在CO2中的溶解度最佳,并且表面活性剂在CO2中的溶解度不仅与相互作用强度有关,与相互作用结构也存在关联。本工作为评价表面活性剂的亲CO2性提供了新思路,并为设计高溶解度的scCO2表面活性剂提供了理论指导。
