POA分子在納米SiO2顆粒表面吸附的分子動(dòng)力學(xué)模擬

李傳憲,王 璐,姚 博,郭 策,程 浩,楊 飛,孫廣宇

(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東)儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院,山東 青島266580;2.中國(guó)石油青海油田分公司管道輸油處,青海 格爾木816000;3.中國(guó)石油青海油田分公司采氣一廠,青海 格爾木816000)

含蠟原油添加聚合物型降凝劑改性輸送是一種有效提高管輸經(jīng)濟(jì)性和安全性的輸油技術(shù)[1-2],但傳統(tǒng)聚合物型降凝劑存在重復(fù)加熱穩(wěn)定性差、抗剪切穩(wěn)定性差等缺陷[1-4]。納米顆粒由于具有小尺寸效應(yīng)、高表面活性等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、石油化工等領(lǐng)域。近年來,有學(xué)者將無機(jī)納米顆粒應(yīng)用于新型降凝劑的研究與開發(fā),通過將無機(jī)納米顆粒均勻雜化于聚合物基體中,制備聚合物/無機(jī)納米顆粒雜化降凝劑,以實(shí)現(xiàn)利用無機(jī)納米顆粒來調(diào)控降凝劑分子在原油中的聚集狀態(tài)和熱力、機(jī)械穩(wěn)定性,進(jìn)而達(dá)到顯著改善降凝劑性能的目的[5-8]。但是,無機(jī)納米顆粒的有機(jī)相容性差,在聚合物中分散困難,嚴(yán)重制約了雜化效果。因此,常采用偶聯(lián)劑接枝等方法對(duì)無機(jī)納米顆粒進(jìn)行有機(jī)改性[9-12],促進(jìn)納米顆粒在聚合物型降凝劑中的分散。

G.Jing等[13-14]采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)對(duì)納米SiO2顆粒進(jìn)行改性,得到了表面接枝氨基-烷基鏈的納米SiO2顆粒,研究了雜化降凝劑對(duì)模型油的流動(dòng)行為和蠟結(jié)晶的影響;王峰等[15]制備了一種由片狀黏土顆粒和有機(jī)降凝劑構(gòu)成的納米雜化降凝劑,并將其應(yīng)用于含蠟原油管輸領(lǐng)域,發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)EVA類降凝劑相比較,雜化降凝劑具有更好的降凝減黏效果,并且抗重復(fù)加熱和抗剪切能力也有所提高;周鑫等[16]采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)對(duì)納米SiO2顆粒進(jìn)行有機(jī)改性,發(fā)現(xiàn)不同的改性方法、不同的偶聯(lián)劑加劑量均會(huì)對(duì)顆粒表面的改性程度產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響顆粒的有機(jī)相容性。但是,顆粒表面的有機(jī)改性程度對(duì)于雜化降凝劑的影響機(jī)理尚不清楚,相關(guān)研究報(bào)道較少。因此,為選擇合適的改性方法與改性條件以更好地優(yōu)化雜化降凝劑的作用效果,有必要研究有機(jī)改性程度對(duì)納米顆粒與降凝劑之間相互作用的影響,探討有機(jī)改性程度對(duì)雜化降凝劑作用效果影響的機(jī)理。

分子動(dòng)力學(xué)模擬被廣泛地應(yīng)用于考察材料之間界面的吸附行為[17-20]。宋其圣等[17]認(rèn)為分子動(dòng)力學(xué)(MD)方法可以作為實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充,為實(shí)驗(yàn)提供必要的微觀結(jié)構(gòu)性信息。G.Wu[20]等采用MD方法研究了稠油組分在石英表面的吸附與擴(kuò)散,論證了采用該方法估算分子擴(kuò)散系數(shù)的可行性。

基于此,本文構(gòu)建了降凝劑及模擬原油組分在納米顆粒表面的吸附模型。降凝劑分子選擇工業(yè)應(yīng)用廣泛、作用規(guī)律及機(jī)理深受關(guān)注的聚丙烯酸十八酯類(POA)降凝劑,對(duì)納米顆粒表面進(jìn)行有機(jī)改性的基團(tuán)選擇甲基(—CH3)。采用分子動(dòng)力學(xué)模擬(MD)的方法考察在模擬原油環(huán)境中POA分子在不同甲基改性程度的納米SiO2顆粒表面的吸附穩(wěn)定性及吸附構(gòu)型,考察POA分子與模擬蠟油分子之間的相互作用,探討了甲基改性程度對(duì)POA/改性SiO2納米顆粒雜化降凝劑作用效果的影響機(jī)理。

1 模型和方法

1.1 力場(chǎng)選擇

模型的構(gòu)建與計(jì)算均采用Materials Studio軟件包完成。計(jì)算采用COMPASSⅡ力場(chǎng)[21-22]。其勢(shì)能函數(shù)形式見式(1)：

式中,θ、ω、χ分別為鍵長(zhǎng)、鍵角、二面角和離平面振動(dòng)的角度;Eclm和Evdw為非鍵相互作用,分別表示靜電相互作用和范德瓦爾茲相互作用;q為電荷;r為分子之間不同原子的作用距離;ε為勢(shì)阱深度;i、j代表不同的原子。

1.2 模型構(gòu)建

首先,導(dǎo)入α-SiO2晶體(a=b=0.4910nm,c=0.5402nm,α=β=90°,γ=120°),切取(1 1 1)晶面并擴(kuò)展為8×8超胞,得到尺寸為5.843nm×5.843nm×1.305nm的SiO2表面,然后對(duì)原始晶面分別進(jìn)行不同程度的羥基化和甲基化修飾,最后得到(0%,50%,100%)的納米SiO2顆粒表面。

構(gòu)建瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香烴、蠟油組分、輕質(zhì)油組分及POA分子的分子模型[23-25]。其中,瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香烴、POA分子的分子結(jié)構(gòu)模型見支持信息(Supporting Infor mation)中的圖S1,其分子質(zhì)量分別為799、692、620、2 598 g/mol,POA 分子由8個(gè)單體聚合得到。分別采用C24H50分子、C7H16分子模擬原油體系中的蠟油組分、輕質(zhì)油組分。然后使用Amorphous Cell建模工具,構(gòu)建尺寸為5.843nm×5.843nm×1.459nm無定型層狀模擬油體系,其中包含1個(gè)POA分子、2個(gè)瀝青質(zhì)分子、4個(gè)膠質(zhì)分子、6個(gè)芳香烴分子、20個(gè)C24H50分子以及80個(gè)C7H16分子。重復(fù)操作共得到5個(gè)組成相同的無定型層狀模擬油體系,采用Smart算法進(jìn)行構(gòu)型優(yōu)化后,后續(xù)模型搭建中選用能量最低的一個(gè)。

最后使用Bulid Layer工具將SiO2表面與無定型層狀模擬油體系組合,得到含有POA分子的模擬油在0甲基改性、50%甲基改性與100%甲基改性的SiO2表面的吸附模型,分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(見圖1)。由于體系的周期性,為防止模擬原油組分與SiO2底部表面發(fā)生相互作用,吸附模型構(gòu)建時(shí)在模擬油盒子上方加入真空層。

圖1 POA分子及模擬原油組分在三種不同程度甲基改性納米SiO2顆粒表面的吸附模型Fig.1 Model of POA molecule and model crude oil components adsorbed on different degree methyl-modified nano-SiO2 particles

1.3 計(jì)算過程

計(jì)算過程使用Forcite模塊,三個(gè)模型分別完成相同的計(jì)算過程：首先采用Smart算法對(duì)模型進(jìn)行構(gòu)型優(yōu)化;然后依次在333、293 K條件下進(jìn)行500 ps的微正則系綜(NVT)[26]分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算。動(dòng)力學(xué)計(jì)算過程溫度控制采用Nose控溫方法,庫(kù)侖相互作用采用Ewal d方法,計(jì)算步長(zhǎng)為0.5 fs,每隔500 fs記錄一次體系的軌跡信息。最后,通過對(duì)體系軌跡信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到體系中物質(zhì)的勢(shì)能、相對(duì)濃度分布、均方位移(MSD)、徑向分布函數(shù)(RDF)等參數(shù)。

2 結(jié)果及討論

2.1 平衡軌跡的獲取

分別統(tǒng)計(jì)三個(gè)體系模型六個(gè)動(dòng)力學(xué)計(jì)算過程中的溫度、能量隨時(shí)間的變化,發(fā)現(xiàn)300 ps之后體系溫度、勢(shì)能隨時(shí)間的變化均不超過10%,說明體系達(dá)到平衡狀態(tài)。其中,模型II在333 K條件下動(dòng)力學(xué)計(jì)算過程中的溫度、勢(shì)能隨時(shí)間的變化如圖2所示。

圖2 333 K計(jì)算條件模型II溫度和勢(shì)能演變Fig.2 Temperature evolution and potential energy evolution of model II at 333 K

2.2 各組分在顆粒表面的吸附

為考察不同甲基改性程度條件下模擬原油環(huán)境對(duì)POA分子在納米顆粒表面吸附的影響,本研究首先分析了293 K條件下,模擬原油各組分在顆粒表面的相對(duì)濃度分布及其與顆粒表面之間的相互作用。

體系中物質(zhì)的相對(duì)濃度分布表示了某物質(zhì)的原子數(shù)密度與體系中該物質(zhì)的平均原子數(shù)密度的比值隨空間坐標(biāo)的變化。圖3為各組分在甲基改性納米SiO2顆粒表面的相對(duì)濃度分布。圖3表明,在不進(jìn)行甲基改性的條件下,最靠近顆粒表面的物質(zhì)為瀝青質(zhì)、膠質(zhì)與芳香烴,其次為烷烴(C24H50分子與C7H16分子);與之相反,在100%甲基改性的顆粒表面,烷烴的分布最靠近顆粒表面,其次分別是芳香烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì);而在50%甲基改性的顆粒表面,芳香烴分子最靠近顆粒表面,膠質(zhì)、瀝青質(zhì)分布更為聚集。

圖3 各組分在甲基改性納米SiO2顆粒表面的相對(duì)濃度分布Fig.3 The relative concentration distribution of each components on the surface of methyl modified nano-SiO2 particles

各組分與顆粒表面的相互作用能,即各組分在顆粒表面的吸附能Easp,由吸附體系的總能量減去單獨(dú)組分存在時(shí)的能量與單獨(dú)顆粒表面存在時(shí)的能量得到,計(jì)算公式如式(2)：

式中,Etot為顆粒表面和某一表面吸附組分構(gòu)成的吸附體系的總能量,J/mol;Esur為除卻表面吸附組分后顆粒表面的能量,kJ/mol;Easb為除卻顆粒表面后某一表面吸附組分的能量,kJ/mol。若吸附能為負(fù)值,說明該組分與顆粒表面之間以相互吸引作用為主,反之,說明以相互排斥作用為主。能量絕對(duì)值的大小反映了相互作用的強(qiáng)弱,絕對(duì)值越大說明相互作用越強(qiáng)烈。

表1為各組分在甲基改性納米SiO2顆粒表面吸附能。統(tǒng)計(jì)表1結(jié)果,在293 K條件下,烷烴分子C7H16與C24H50在顆粒表面的吸附能隨改性程度的增加而增加,且絕對(duì)值大小占整個(gè)模擬原油體系在顆粒表面吸附能的50%以上。這使整個(gè)模擬原油體系在顆粒表面的吸附能隨著改性程度的增加而增加。表明隨著改性程度的增加,模擬原油體系與顆粒表面之間的相互作用變強(qiáng),改性程度越大越有利于納米SiO2顆粒在原油中的分散與穩(wěn)定。印證了許多學(xué)者得出的關(guān)于納米顆粒有機(jī)改性實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)論：B.Yao[6]等首先使用十八烷基三甲基氯化銨(OTAC)對(duì)親水性納米黏土進(jìn)行有機(jī)改性,然后將得到的親油性納米顆粒與POA進(jìn)行復(fù)合,復(fù)合降凝劑對(duì)含蠟原油起到了較好的改性效果;周鑫[16]等也在實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)有機(jī)改性后的納米SiO2顆粒在有機(jī)溶劑中的分散性提高,親油性顯著增強(qiáng)。

表1 各組分在甲基改性納米SiO2顆粒表面吸附能Table 1 Adsor ption energy of each component on the surf ace of methyl modified nano-SiO2 particles kJ/mol

隨著改性程度的增加,膠質(zhì)、瀝青質(zhì)與表面之間的靜電相互作用能減小,在顆粒表面的吸附能也減小。芳香烴、POA分子在50%甲基改性表面的吸附能最大,相互作用最強(qiáng)烈。這也與上述濃度分布中各物質(zhì)在不同改性表面各物質(zhì)的吸附濃度分布規(guī)律相一致。

2.3 POA在顆粒表面的吸附

2.3.1 溫度對(duì)POA分子在顆粒表面吸附的影響均方位移(MSD)[28]是指粒子位移平方的平均值,以r(t)表示時(shí)間t時(shí)某粒子的位置,則該粒子均方位移由式(3)算得：

式(3)表征了各物質(zhì)在顆粒表面的擴(kuò)散運(yùn)移性質(zhì)。根據(jù)愛因斯坦擴(kuò)散定律,有：

式中,D為粒子的擴(kuò)散系數(shù),m2/s。當(dāng)計(jì)算時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí),均方位移曲線的斜率即為6D。由此,可以根據(jù)均方位移曲線求得物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)。

研究分析不同溫度條件下POA分子的擴(kuò)散運(yùn)移情況(圖4)。圖4結(jié)果表明,隨著溫度的降低,分子的擴(kuò)散運(yùn)移能力變差,例如,在100%甲基改性的二氧化硅顆粒表面,溫度為333 K時(shí),計(jì)算得到的POA分子的擴(kuò)散系數(shù)為4.88×10-10m2/s,當(dāng)計(jì)算溫度降低為293 K時(shí),擴(kuò)散系數(shù)為2.95×10-10m2/s。使用同樣的計(jì)算方法,得到了瀝青質(zhì)分子在293 K下的擴(kuò)散系數(shù)為3.02×10-10m2/s。K.Norinaga等[29-30]通過脈沖場(chǎng)梯度1HNMR、熒光相關(guān)光譜、熒光去極化和泰勒分散裝置等各種技術(shù)獲得瀝青質(zhì)在298 K下的擴(kuò)散系數(shù)為(2.4～3.5)×10-10m2/s。模擬計(jì)算得到的數(shù)據(jù)與這一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍相符,說明了本文采用的計(jì)算模型的可靠性。

圖4 100%甲基改性表面POA分子MSD曲線Fig.4 The MSDcurve of POA molecular on the 100%methyl modified surf ace

表2為POA在甲基改性納米SiO2顆粒表面吸附能。對(duì)比表2中不同溫度條件下POA分子在顆粒表面的吸附能發(fā)現(xiàn),溫度由333 K降低至293 K后,POA在各改性條件下的吸附能絕對(duì)值都增大,說明分子與表面之間的相互作用增強(qiáng)。圖5為100%甲基改性表面POA分子相對(duì)濃度分布曲線,對(duì)圖5中不同溫度條件下POA分子在顆粒表面的相對(duì)密度分布進(jìn)行分析,觀察到溫度降低后POA分子的濃度分布更靠近顆粒表面。以上結(jié)果表明,溫度降低后POA分子在顆粒表面的吸附更為穩(wěn)定,當(dāng)計(jì)算溫度由333 K降低至293 K時(shí),POA分子向著顆粒表面移動(dòng)。

表2 POA在甲基改性納米SiO2顆粒表面吸附能Table 2 Adsor ption energy of POA on the surf ace of methyl modified nano-SiO2 particles

2.3.2 改性程度對(duì)POA分子在顆粒表面吸附的影響 為考察改性程度對(duì)POA分子在顆粒表面吸附穩(wěn)定性的影響,分析了293 K下,POA分子在不同改性表面的擴(kuò)散運(yùn)移能力、吸附能以及密度分布。

由2.3.1可知,當(dāng)計(jì)算溫度由333 K變?yōu)?93 K時(shí),POA分子的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是靠近顆粒表面。因此,通過分析POA分子在Z軸方向的均方位移曲線及計(jì)算得到擴(kuò)散系數(shù)D,比較了POA分子在不同改性程度顆粒表面垂直于顆粒表面方向的擴(kuò)散運(yùn)移能力。圖6為三種改性條件下POA分子的MSD曲線,據(jù)此計(jì)算得到的各改性表面POA分子的擴(kuò)散系數(shù)列于表3。綜合圖6與表3的結(jié)果發(fā)現(xiàn),在293 K計(jì)算條件下,50%甲基改性表面POA分子的擴(kuò)散系數(shù)最大,即在50%甲基改性表面的擴(kuò)散運(yùn)移能力最強(qiáng),未改性與100%甲基改性表面分別其次。較強(qiáng)的擴(kuò)散運(yùn)移能力為POA分子在靠近顆粒表面位置產(chǎn)生穩(wěn)定吸附提供了更大的可能。

圖6 甲基改性顆粒表面POA分子Z軸方向MSD曲線Fig.6 The MSD curve in Z direction of POA on the surf ace of nano-SiO2 particles

表3 納米SiO2顆粒表面POA分子Z軸方向擴(kuò)散系數(shù)Table 3 The MSD curve in Z direction of POA on the surf ace of nano-SiO2 Particles

圖7為甲基改性顆粒表面POA分子的相對(duì)濃度分布。對(duì)圖7進(jìn)行分析,計(jì)算顆粒表面與POA分子相對(duì)濃度分布曲線相交點(diǎn)的相對(duì)濃度分布數(shù)值,發(fā)現(xiàn)在50%甲基改性表面,兩條相對(duì)濃度分布曲線交點(diǎn)的相對(duì)濃度分布數(shù)值為1.92,未改性與100%甲基改性表面分別為1.35與1.31。即,在50%甲基改性的顆粒表面POA分子的濃度分布與顆粒濃度分布重合最多。以上結(jié)果說明,在50%甲基改性的顆粒表面,POA的分布最靠近顆粒表面,未改性與100%甲基改性顆粒表面的POA的濃度分布分別其次。

圖7 甲基改性顆粒表面POA分子的相對(duì)濃度分布Fig.7 The relative concentration distribution of POA molecule on modified surf ace

對(duì)不同改性表面POA分子的吸附能進(jìn)行分析,結(jié)果與上述規(guī)律一致。結(jié)合表2可知,293 K計(jì)算條件下,隨著表面改性程度的增加,分子與表面之間的靜電相互作用增強(qiáng),但范德華相互作用占據(jù)主導(dǎo)作用。最終,POA分子在50%的改性表面總的吸附能絕對(duì)值最高,其次是未改性表面、100%甲基改性表面。以上結(jié)果說明,POA分子與50%甲基改性表面之間的相互作用最強(qiáng)烈,即POA分子在50%甲基改性表面的吸附最穩(wěn)定。

2.4 POA在顆粒表面的吸附構(gòu)型及其與C24 H50分子之間的相互作用

該部分進(jìn)一步討論了在不同改性程度顆粒表面,293 K下,POA分子的吸附構(gòu)型、POA分子與C24H50分子之間的相互作用及其C24H50分子的聚集分布狀態(tài)。2.4.1 POA分子的吸附構(gòu)型 從293 K下動(dòng)力學(xué)計(jì)算平衡的三種吸附體系中單獨(dú)分離出POA分子,得到其直觀構(gòu)型,如圖8所示。

圖8 甲基改性顆粒表面POA分子的直觀吸附構(gòu)型Fig.8 Intuitive adsor ption structure of POA molecules derived from different particle surf aces

從圖8可以看出,未改性顆粒表面的POA分子的的烷基側(cè)鏈出現(xiàn)明顯的蜷曲,伸展性較差;50%甲基改性顆粒表面的POA分子的側(cè)鏈的伸展性相對(duì)較好且各烷基側(cè)鏈之間相對(duì)分散;100%甲基改性顆粒表面的POA分子側(cè)鏈伸展較好,各鏈之間出現(xiàn)聚集共晶趨勢(shì)。

為量化各POA的烷基側(cè)鏈伸展情況,又采用徑向分布函數(shù)(RDF)[31-32]分析了烷基側(cè)鏈的長(zhǎng)度。徑向分布函數(shù)是指以某一原子為中心,目標(biāo)原子沿徑向的區(qū)域密度隨坐標(biāo)的變化。以某一側(cè)鏈上與氧原子相連的碳原子為中心,統(tǒng)計(jì)該側(cè)鏈上端部碳原子在其周圍的分布,徑向分布曲線中g(shù)(r)峰值出現(xiàn)的位置坐標(biāo)記為所分析碳鏈的長(zhǎng)度,分析結(jié)果如表4所示。由表4可知,未改性、50%甲基改性、100%甲基改性表面POA分子的8個(gè)烷基側(cè)鏈的長(zhǎng)度平均值分別為14.5×10-10、17.9×10-10、17.0×10-10m。50%甲基改性表面吸附的POA分子側(cè)鏈表現(xiàn)出最好的伸展性,其次是100%改性表面、未改性表面的POA分子。

表4 POA分子烷基側(cè)鏈長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)Table 4 The Length distribution of POA side chains on modified surface

2.4.2 POA分子與C24H50分子之間的相互作用與計(jì)算各模擬原油組分在顆粒表面的吸附能相類似,采用相同的方法計(jì)算了不同改性表面上POA分子與C24H50分子之間的相互作用能,在未改性、50%、100%甲基改性的顆粒表面,兩種分子之間的相互作用能分別為-85.13、-125.88、-99.33 KJ/mol?？梢?在50%甲基改性的顆粒表面POA分子與C24H50分子之間的相互作用最強(qiáng)烈,其次是100%甲基改性的顆粒表面、未改性顆粒表面。

2.4.3 C24H50分子的分布 使用徑向分布函數(shù)g(r)以體系中某一C24H50分子為中心分析了C24H50分子的分布(圖9)。由圖9可知,在50%甲基改性的顆粒表面,C24H50分子的分布最為集中,其次分別為100%甲基改性的顆粒表面、未改性顆粒表面。結(jié)合對(duì)POA分子與C24H50分子之間相互作用能的分析,50%甲基改性條件下兩分子之間的較強(qiáng)的相互作用使C24H50分子的分布更聚集、更有利于溫度繼續(xù)降低時(shí)形成更緊湊結(jié)晶結(jié)構(gòu)。

綜合上述分析發(fā)現(xiàn),50%甲基改性條件更有利于POA分子形成伸展性更好的吸附構(gòu)型POA分子與C24H50分子之間發(fā)生作用。

圖9 甲基改性顆粒表面C24 H50分子徑向分布函數(shù)曲線Fig.9 The radial distribution f unction curve of C24 H50 molecular on particle surfaces

3 結(jié)論

采用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法研究了模擬含蠟原油環(huán)境中POA分子在不同程度甲基改性納米SiO2顆粒表面的吸附行為。不同的甲基改性程度影響了原油中各組分在顆粒表面的吸附分布規(guī)律：未改性表面、50%甲基改性表面、100%甲基改性表面分別優(yōu)先吸附瀝青質(zhì)、芳香烴、烷烴。改性程度越高,模擬原油組分與顆粒表面之間的吸附能越高,越有利于顆粒在原油中的分散與穩(wěn)定。各物質(zhì)在不同改性顆粒表面的吸附分布影響了POA分子在顆粒表面的吸附穩(wěn)定與構(gòu)型。優(yōu)先吸附了瀝青質(zhì)、膠質(zhì)的未改性表面與優(yōu)先吸附烷烴的100%改性表面均不利于POA分子的穩(wěn)定吸附。在50%甲基改性顆粒表面,在溫度降低時(shí)POA分子表現(xiàn)出最好的向顆粒表面擴(kuò)散運(yùn)移的能力,濃度分布最靠近顆粒表面,吸附也最穩(wěn)定。同時(shí),50%甲基改性顆粒表面的POA分子的側(cè)鏈伸展性最好,分布相對(duì)分散,且POA分子與C24H50分子之間的相互作用最強(qiáng),C24H50分子的分布最為聚集。

綜上所述,適當(dāng)?shù)母男猿潭扔欣赑OA分子在顆粒表面的穩(wěn)定吸附,這為POA分子與納米顆粒對(duì)原油產(chǎn)生協(xié)同改性作用提供了可能;同時(shí),適當(dāng)?shù)母男猿潭纫灿欣赑OA分子與蠟油分子之間產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用,起到改善蠟油分子的聚集分布狀態(tài)并進(jìn)一步影響蠟油分子結(jié)晶的作用。對(duì)雜化降凝中納米顆粒的有機(jī)改性提供了理論指導(dǎo),并為聚合物/納米顆粒雜化降凝劑的作用機(jī)理研究提供了方法。