مشخصات پژوهش

عنوان	مطالعه اثر نانو مایعات یونی دوقلوی فعال سطحی بر کشش بین سطحی نفت خام و آب محتوی نمک در دماهای مختلف
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	: مایع یونی دوقلوی فعال سطحی؛ کشش بین سطحی؛ افزایش استخراج نفت؛ نانو مواد؛ امولسیون؛ زاویه تماس؛ ایزوترم فرومکین
چکیده	مایعات یونی دوقلو بهعنوان دسته جدیدی از مواد فعال سطحی توانایی بالایی در کاهش کشش بین سطحی دارند. از طرفی معلوم شده است که مواد در ابعاد نانومتر میتوانند باعث بهبود خواص سطحی شوند. بر این اساس، پژوهش حاضر به معرفی استفاده از گونه جدیدی از نانو مایعات یونی دوقلوی فعال سطحی در فرآیند بهبود بازیابی نفت خام می پردازد. به این منظور، پنج نانو مایع یونی بر پایه ایمیدازولیوم {[Cnim-Cm-imCn][Br2]، 6 ،4 ،2 m = و 12 ،8 ،4 n =}، سنتز و تاثیر غلظت مایع یونی، طول زنجیره فاصل و طول زنجیره آلکیلی در دما و pH های مختلف و همچنین حضور نمک های NaCl و MgCl2 بر کاهش کشش بین سطحی سیستم نفت خام - آب بررسی شد. به منظور بررسی جامع عملکرد این مواد در مخازن نفتی، تشکیل و پایداری امولسیون نفت خام و محلول آبی مایعات یونی و نیز زاویه تماس و ترشوندگی اندازهگیری شدند و در انتها عملکرد این مایعات یونی با مایعات یونی تک زنجیره مشابه مقایسه گردید. با روشهای SEM، XRD و DLS مشخص شد که مایعات یونی بهکار رفته چه در حالت خالص و چه محلول در آب، دارای ابعاد نانومتری هستند. نتایج نشان داد که نانو مایعات یونی دوقلو، کشش بین سطحی نفت خام - آب را به شکل چشم گیری کاهش می دهند چرا که دو گروه آبدوست و آبگریز، فعالیت سطحی بالایی به این دسته از مایعات یونی می-دهند. به علاوه وجود زنجیره فاصل باعث منظم شدن نحوه قرارگیری مولکول مایعات یونی در سطح مشترک و کاهش دافعه بین سرهای باردار آنها و در نتیجه کاهش زیاد کشش بین سطحی می شود. بررسی تغییر کشش بین سطحی نسبت به طول زنجیره فاصل مشخص کرد که زنجیره چهار کربنی اثرگذارتر بوده و مایع یونی [C4im-C4-imC4][Br2] کشش بین سطحی را تا مقدار mN•m1 41/8 کاهش میدهد. همچنین با افزایش طول زنجیره آلکیلی، کشش بین سطحی و غلظت بحرانی تشکیل مایسل کاهش فراوانی یافتند به شکلی که بیشترین درصد کاهش کشش بین سطحی برای نانو مایعات یونی دوقلوی کوتاه زنجیر تنها به میزان 35/72% میباشد. در حالی که میزان کاهش در سیستم محتوی مایعات یونی با زنجیره آلکیلی متوسط و بلند به ترتیب 49/97 و 97/99% است و کشش بین سطحی را به کمتر از mN•m1 210 × 0/1 میرساند. در یک مقایسه ی کلی، روند افزایش جذب و فعالیت سطحی نانو مایعات یونی دوقلو استفاده شده عبارت است از: [C12im-C4-imC12][Br2] < [C8im-C4-imC8][Br2] << [C4im-C4-imC4]
پژوهشگران	جواد صاین (استاد راهنما)، منا خرازی (دانشجو)، محمدعلی زلفی گل (استاد مشاور)