بررسی آزمایشگاهی قابلیت کنترل تحرک‌پذیری فوم دی اکسید کربن پایدار شده با مخلوط نانوذره و سورفکتانت

Abstract

هدف این مقاله بررسی کنترل تحرک‌پذیری فوم‌هایی است که با نانوذرات اصلاح‌شده، پایدار می‌شوند. اضافه کردن سورفکتانت با بار مخالف به نانو ذره سیلیکای آب‌دوست، منجر به تغییر ترشوندگی نانو‌ذره از حالت آب‌دوستی کامل به سوی آب‌گریزی جزیی آن می‌شود. در این مطالعه آزمایشگاهی، میزان جذب سورفکتانت کاتیونی بر روی نانوذره سیلیکا، با بار منفی، با استفاده از معیار جدیدی که از طریق اندازه‌گیری رسانایی به‌دست آمده؛ مقایسه شده است. معیار جذب سطحی در دامنه سورفکتانت استفاده شده دارای یک بیشینه حدود CMC 1(غلظت بحرانی مایسلی شدن) تخمین زده شد که در آن نانوذره به حداکثر آب‌گریزی خود می‌رسد. سپس فوم CO2 پایدار شده با مخلوط نانوذره و سورفکتانت از طریق تزریق هم‌زمان CO2 و مخلوط نانوذره و سورفکتانت در میان فضای متخلخل و در فشار مخزنی تشکیل شد. نتایج حاصل ‌شده نشان می‌دهد که نانوذره استفاده شده به تنهایی فعال سطحی نبوده بلکه با اضافه کردن سورفکتانت قابلیت ایجاد فوم پیدا می‌کند. مطالعات متمم روی رفتار فشاری و مورفولوژی فوم‌ها که توسط دستگاه اندازه‌گیری دینامیک خواص فوم به‌دست آمد، نشان می‌دهد که در محدوده غلظت سورفکتانت استفاده شده، ویسکوزیته ظاهری فوم دارای یک بیشینه برابر cP 03/6 است که مطابق با بیشینه معیار جذب سطحی است. همچنین با اضافه کردن نانوذره به محلول سورفکتانتی، کاهش نسبت فازی و افزایش غلظت نانوذره، فوم‌های یکنواخت‌‌تر و کوچک‌تری تشکیل می‌شود، که ویسکوزیته ظاهری را به‌صورت معنی‌داری افزایش یافته است.