亲水性Fe 3 O 4 纳米颗粒的制备及其强化油砂分离过程的研究
发布时间：2022-01-06 23:49
随着全球范围内常规化石能源储量的减少,非常规石油能源的开采与利用逐渐成为能源供应的重要一环。最近研究结果表明,纳米颗粒的引入可以有效促进非常规石油能源的回收率。本课题以具有超顺磁性的Fe3O4纳米颗粒为材料基础,在其表面修饰亲水基团聚乙二醇600（PEG600）,一方面提高其在水相中的分散性,另一方面利用其亲水性强化沥青从SiO2矿物表面的剥离过程。由共沉淀法制备得到的Fe3O4纳米颗粒通过表面羟基取代反应修饰PEG600-KH560分子得到PK-Fe3O4纳米颗粒。测试结果显示PK-Fe3O4纳米颗粒单球平均粒径为15.89 nm,具有超顺磁性,PK分子约占纳米颗粒总质量的30%,纳米颗粒可以在200°C下稳定存在,分散在碱水中制备的PK-Fe3O4纳米流体平均粒度为105.7 nm,可以通过控制外界磁场高效回收与均匀分散。采用PK-Fe
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
楔形结构压力原理示意图
图 1-2. (a)纳米流体处理前油/空气/砂石接触角；(b)纳米流体处理后油/空气/砂石接触角(c)纳米流体处理前水/空气/砂石接触角；(d) 纳米流体处理后水/空气/砂石接触角[104]Figure 1-2. Contact angles of (a) oil/air/rock system before treatment; (b) oil/air/system aftertreatment; (c) water/air/system before treatment; (d) water/air/system after treatment.4) 降低矿物微孔道毛细张力（capillary force reduction）微孔道毛细张力是指因液体在直径小到足以与液体弯月面的曲率半径相微孔道中润湿而形成的液面上升或下降的现象。非常规石油资源的一个特油相在固相中均匀分散存在，而低渗透油气藏的特征是孔喉结构薄，孔隙率透率低，导致低渗透基质中油相流动困难，最终采收率低。而研究表明纳米可以通过吸附在矿物表面或排布在油-水界面改善矿物孔道性质，降低毛细[107]。微孔道流动的另一个问题是毛细管堵塞现象，由于单一纳米颗粒很容发团聚成大颗粒，毛细管堵塞现象也容易成为纳米流体应用过程的缺点[41ai 等[107]使用表面改性 SiO2纳米颗粒探究了纳米流体在岩芯驱替过程的作用
颗粒的制备粒的制备采用实验条件温和、产率高、产物骤如下所述：l2·4H2O 和 2.3350g FeCl3·6H2O 溶解在 100 m得到黄绿色澄清溶液，搅拌过程在氮气保护t%氨水逐滴加入到溶液中，使得溶液最终 p搅拌速率 500 r/min，反应体系在氮气保护下分离黑色 Fe3O4产物，水洗、醇洗各两遍后得到干燥 Fe3O4纳米颗粒。 2-1 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球非常规油气资源评价[J]. 王红军,马锋,童晓光,刘祚冬,张新顺,吴珍珍,李登华,王勃,谢寅符,杨柳燕. 石油勘探与开发. 2016(06)
博士论文
[1]溶剂复合分离油砂过程的研究[D]. 何林.天津大学 2014
[2]CeO2多孔纳米片催化剂和纳米阵列催化剂的合成与催化性能[D]. 于一夫.天津大学 2014
本文编号：3573390
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
楔形结构压力原理示意图
图 1-2. (a)纳米流体处理前油/空气/砂石接触角；(b)纳米流体处理后油/空气/砂石接触角(c)纳米流体处理前水/空气/砂石接触角；(d) 纳米流体处理后水/空气/砂石接触角[104]Figure 1-2. Contact angles of (a) oil/air/rock system before treatment; (b) oil/air/system aftertreatment; (c) water/air/system before treatment; (d) water/air/system after treatment.4) 降低矿物微孔道毛细张力（capillary force reduction）微孔道毛细张力是指因液体在直径小到足以与液体弯月面的曲率半径相微孔道中润湿而形成的液面上升或下降的现象。非常规石油资源的一个特油相在固相中均匀分散存在，而低渗透油气藏的特征是孔喉结构薄，孔隙率透率低，导致低渗透基质中油相流动困难，最终采收率低。而研究表明纳米可以通过吸附在矿物表面或排布在油-水界面改善矿物孔道性质，降低毛细[107]。微孔道流动的另一个问题是毛细管堵塞现象，由于单一纳米颗粒很容发团聚成大颗粒，毛细管堵塞现象也容易成为纳米流体应用过程的缺点[41ai 等[107]使用表面改性 SiO2纳米颗粒探究了纳米流体在岩芯驱替过程的作用
颗粒的制备粒的制备采用实验条件温和、产率高、产物骤如下所述：l2·4H2O 和 2.3350g FeCl3·6H2O 溶解在 100 m得到黄绿色澄清溶液，搅拌过程在氮气保护t%氨水逐滴加入到溶液中，使得溶液最终 p搅拌速率 500 r/min，反应体系在氮气保护下分离黑色 Fe3O4产物，水洗、醇洗各两遍后得到干燥 Fe3O4纳米颗粒。 2-1 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球非常规油气资源评价[J]. 王红军,马锋,童晓光,刘祚冬,张新顺,吴珍珍,李登华,王勃,谢寅符,杨柳燕. 石油勘探与开发. 2016(06)
博士论文
[1]溶剂复合分离油砂过程的研究[D]. 何林.天津大学 2014
[2]CeO2多孔纳米片催化剂和纳米阵列催化剂的合成与催化性能[D]. 于一夫.天津大学 2014
本文编号：3573390
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