[发明专利]一种CO2乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于乳液制备技术领域，具体的说，本发明涉及一种CO₂乳液及其制备方法。

背景技术

乳状液在工业生产和日常生活中有着广泛的应用，例如家用洗涤剂、工业用洗涤剂、医疗器械清洗剂、化妆品和制药工业、食品工业、造纸工业、纺织工业、石油工业、金属加工工业等领域。虽然目前常规乳状液的研究和应用很多，但人们对CO₂/H₂O乳液体系的乳化性和发泡性的理解和认识相对于常规乳状液体系来说只是处于起步阶段。这些“绿色”乳液的不可燃、无毒、环境温和等特性具有非常诱人的价值。水与CO₂形成的乳液根据乳液液滴的大小可以分为：微乳液(＜10nm)，细乳液(＜500nm)和乳液(＞500nm)。这些乳液也应用到了不同的工业领域中，其中包括光阻材料的干燥、干洗、纳米晶粒的合成、酶催化和提高石油采收率等。目前，高度乳化的C/W乳液在提高采收率方面的应用引起很大的关注。这些乳液被用来提高CO₂在多孔岩石中的扩散性，从而确保CO₂在整个多孔介质中均匀流动。

目前，CO₂乳液的制备多是采用氟化的表面活性剂，价格昂贵；并且目前的乳液制备条件比较苛刻，其工业适用性不强。例如，Dhanuka在25℃，20.7MPa和34.5MPa下制备了CO₂与H₂O的质量比为90∶10的高浓度CO₂/H₂O乳液，结果发现该乳液可以稳定存在2小时，2小时后连续相发生沉降(Dhanuka VV，Dickson JL，Ryoo W et al.High internal phase CO₂-in-water emulsions stabilized with a branched nonionic hydrocarbon surfactant.Journal of colloid and interface science，2006，298：406-418.)；Dhanuka利用TMN-6(异构醇乙氧基化物)生成了H₂O/CO₂乳液和CO₂/H₂O乳液，研究发现在25℃、6.9MPa、50wt％CO₂、5wt％TMN-6条件下，体系容易形成CO₂/H₂O乳液，但是该条件下形成的乳液只能稳定存在15分钟。由文献调研表明，目前获得的CO₂乳液具有如下的缺点：第一，制备CO₂乳液的表面活性剂费用昂贵，不是大规模工业生产的产品；第二，低压下制备的CO₂乳液稳定性差。这些问题极大限制了CO₂乳液的应用领域及范围。

为了降低CO₂乳液的制备成本，并降低CO₂乳液的制备条件，本发明提供了一种CO₂/H₂O乳液及其制备方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种CO₂乳液。

本发明的另一目的在于提供所述CO₂乳液的制备方法。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种CO₂乳液，所述乳液的原料组成包括：CO₂、十二烷基硫酸钠(SDS)、其他表面活性剂和水；其中以水的质量为100％计，十二烷基硫酸钠的质量百分比浓度为0.001～1％，其他表面活性剂质量百分比浓度为0～10.0％；CO₂以液体CO₂计其与水的体积比为1～5∶1。

其中其他表面活性剂质量百分比浓度优选为3.0～7.0％。

其中SDS、其他表面活性剂质量百分比浓度是以水的质量为100％来计算。

其中本发明所述的SDS的分子结构为CH₃(CH₂)₁₁OSO₃Na。

其中优选十二烷基硫酸钠质量百分比浓度为0.005～1％。