[发明专利]汽油微乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微乳液领域，具体涉及一种汽油微乳液及其制备方法。

背景技术

微乳液是一种热力学稳定体系，通常由表面活性剂、助表面活性剂、水相和油相组成，粒径在10～100nm范围内，具有外观透明、稳定性好、易于制备等优点，在材料科学、有机化学、生物工程、医学等方面引起了越来越多的关注。汽油作为一种燃料资源，易燃易爆，对汽油进行微乳化会起到防爆抑爆的安全作用，同时会使汽油燃烧更充分、燃烧效率提高。由于油、水在表面活性剂作用下形成W/O或O/W乳液在加热燃烧时水蒸汽受热膨胀后产生微爆，使得汽油二次雾化燃烧更加充分，大大降低了废气中有害气体的含量。

醇是最常用的助表面活性剂。然而，在汽油微乳液的制备中，由于甲醇、乙醇、正丁醇为助表面活性剂时，水溶性强，分布在水相中的醇分子较多，促进了表面活性剂分子在水相中的溶解，分配到界面上的表面活性剂较少，很难形成汽油微乳液，此外随着碳链的增加，醇分子的体积依次增大，其嵌入界面膜的阻力增大，使界面膜的柔性降低，刚性增强，不利于界面膜的弯曲，更不利于形成微乳液，使液晶相易于生成。因此，寻找一种新的助表面活性剂，开发一种表面积大、界面张力低、增溶能力强的与原汽油接近的微乳液燃料成为研究热点。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种汽油微乳液，其具有稳定性好、含水量高、燃烧性能好、粒径小、室温放置无分层等优点。

本发明还有一个目的是提供一种汽油微乳液的制备方法，使油水混合吸附膜产生超低界面张力，以便获得更好的汽油微乳液。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种汽油微乳液，由汽油、表面活性剂、助表面活性剂和水制成，其中，所述助表面活性剂为α-氨基酸的一种或多种。

优选的是，所述的汽油微乳液，所述α-氨基酸为甘氨酸和丝氨酸的混合物。

优选的是，所述的汽油微乳液，所述表面活性剂为十六烷基二甲基苄基氯化铵。

优选的是，所述的汽油微乳液，由以下重量份数的原料制成：500～600份汽油，60～80份十六烷基二甲基苄基氯化铵，1～1.5份甘氨酸和丝氨酸的混合物，296～301份水制成。

优选的是，所述的汽油微乳液，由以下重量份数的原料制成：560份汽油，69份十六烷基二甲基苄基氯化铵，1.2份甘氨酸和丝氨酸的混合物，298.8份水制成。

一种所述的汽油微乳液的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按上述重量份数向汽油中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，得第一混合物；

步骤二、按上述重量份数向水中加入甘氨酸和丝氨酸，得第二混合物；

步骤三、将所述第一混合物和所述第二混合物混合后，振荡，即得所述汽油微乳液。

优选的是，所述的汽油微乳液的制备方法，所述步骤一具体包括：

步骤a、将上述重量份数的汽油分为三等份，将上述重量份数的十六烷基二甲基苄基氯化铵分为两等份，对第一份汽油采用20kHz的超声波辐照1～2min，加入第二份汽油和第一份十六烷基二甲基苄基氯化铵，采用30kHz的超声波辐照2～3min，加入第三份汽油和第二份十六烷基二甲基苄基氯化铵，采用40kHz的超声波辐照3～4min；

步骤b、将步骤a得到的汽油混合物超声波雾化，送入磁场强度为0.3T的磁场处理3～5min，静置1～2h，即得第一混合物。

优选的是，所述的汽油微乳液的制备方法，所述步骤二具体包括：将上述重量份数的水以1m/s流速通过磁化器制得磁化水，加入上述重量份数的甘氨酸和丝氨酸混合物，搅拌均匀后，向其中放置多个海绵块，使其充分浸泡和吸附，置入设有碳化硅弹丸的密封装置，将所述密封装置与振动电机连接，以10Hz的频率振动处理3～5min，然后充分挤压所述多个海绵块，即得第二混合物。

优选的是，所述的汽油微乳液的制备方法，所述步骤三具体包括：将所述第一混合物和所述第二混合物混合后振荡1～2min，向其中通入氩气，使压力达到4～5MPa，保持1～2h，抽真空去除氩气，然后进行离心处理，转速为600～800r/min，保持3～5min，即得所述汽油微乳液。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明选择α-氨基酸来替代传统的醇类助表面活性剂，α-氨基酸含有侧链基团，能够软化油水界面膜，由于氨基和羧基结合在同一碳原子上，在制备汽油微乳液过程中，改善表面活性剂的表面活性和亲水亲油平衡性，有利于汽油微乳液的生成，是开创性发明；