羅霄副教授課題組在Chemical Engineering Journal 上報(bào)道光催化固氮制備降濾失劑新路線

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2025年8月26日，Chemical Engineering Journal 刊發(fā)了我院羅霄副教授課題組關(guān)于光催化固氮制備降濾失劑的最新研究成果。該研究以氮?dú)鉃榈?/span>，首先通過光催化固氮方式將單體中的羥基還原成氨基，以增強(qiáng)單體的氫鍵鍵合作用，再通過光催化聚合方式，在較低溫度與常壓下合成了具有優(yōu)異抗溫耐鹽性能的降濾失劑，該路線條件溫和、節(jié)能低碳，綠色化學(xué)特征顯著。

論文題目為“From nitrogen to ammonia to ammoniating natural biomass: the applying of photocatalysis in preparation the temperature and salt-resistant filtrate reducer”，羅霄副教授和碩士研究生王培培為論文共同第一作者，羅霄副教授為通訊作者。

降濾失劑是鉆井液中一大關(guān)鍵處理劑，在鉆井過程中主要起到附著井壁，形成薄、密、韌的“濾餅”，從而減少水分和鉆井液的濾失的重要作用。但降濾失劑也容易受到高溫高鹽的環(huán)境影響，高溫會(huì)加劇降濾失劑的運(yùn)動(dòng)，破壞與黏土的吸附作用、高鹽會(huì)對(duì)降濾失劑當(dāng)中的吸附基團(tuán)表現(xiàn)出鹽屏蔽效應(yīng)，在這種環(huán)境下長(zhǎng)期停留，會(huì)使得降濾失劑聚結(jié)、空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，而無法形成良好的濾餅，無法保障鉆井液的正常使用、對(duì)環(huán)境的污染也更為嚴(yán)重。因此合成一種抗溫抗鹽、對(duì)環(huán)境友好的降濾失劑至關(guān)重要。

羅霄副教授課題組以茶多酚作為切入點(diǎn)，通過“光驅(qū)動(dòng)固氮-胺化-聚合”一步路線：對(duì)茶多酚進(jìn)行光催化固氮胺化，再與2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）進(jìn)行光催化聚合，得到一種新型的抗溫耐鹽型降濾失劑JN-TAA。JN-TAA與膨潤(rùn)土間強(qiáng)氫鍵作用及聚合物自交聯(lián)能力的協(xié)同作用，提高了降濾失劑在高溫高鹽環(huán)境下的穩(wěn)定性。此外，采用ZIF材料作為光催化劑，進(jìn)一步提升了光生電子空穴的分離效率，使固氮胺化反應(yīng)在可見光區(qū)高效進(jìn)行。這一路線為光催化固氮、綠色抗溫耐鹽型降濾失劑的合成提供了新思路。

圖文摘要：

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167497

（審核：肖圍   編輯：常艷玲）