Углеродные наноматериалы помогут нефтедобыче

❋ 4.5

Тюменские и новосибирские физики показали, что потенциал использования полученных ими нанопорошков в нефтяной промышленности достаточно высок.

ТюмГУ

# графен

# наноматериалы

# нефтедобыча

# нефть

# углеводороды

Углеродные наноматериалы оказались необходимы для нефтедобычи / ©Getty images / Автор: Ирина Мельникова

Использование углеродных наноматериалов (УН) в энергетических и химических процессах увеличивает скорости реакций, массо- и теплоперенос. Ряд экспериментальных исследований убедительно показал, что небольшие добавки углеродных наночастиц (в различных аллотропных формах графена, графита и тому подобных материалов) или наноструктур типа «ядро-оболочка» (например, с ядром из железа или меди или никель и их оксидов, и оболочкой из нескольких слоев графена в виде лепестков размером в несколько нанометров) могут существенно изменить фильтрационные и фрикционные свойства нефтевытесняющих жидкостей.

Так, широко обсуждается разработка технологий добычи нефти из трудноизвлекаемых источников с использованием наножидкостей. Однако разработка такой важной для увеличения нефтеотдачи технологии сдерживается недостаточной изученностью механизмов взаимодействия металлов с жидкими углеводородами.

Перспективный подход к получению углеродных наноматериалов – пиролиз углеводородов с последующей объемной или поверхностной конденсацией из паровой фазы. В зависимости от параметров газофазного процесса, таких как температура, давление, состав газовой смеси, использование катализаторов, образуются УН различных размеров, морфологии и строения. Методы газофазного синтеза, основанные на пиролизе углеводородов, позволяют широко варьировать параметры синтеза, тем самым контролируя структурные характеристики и свойства продукта.

Статья физиков Тюменского и Новосибирского государственных университетов вышла в журнале Catalysis Today. Методом газофазного синтеза ученые получили углеродные и композитные наночастицы различного химического состава.

Метод, по словам физиков, является экологически чистым, высокопроизводительным и масштабируемым. Водные суспензии на основе частиц ядро-оболочка демонстрируют хорошую способность к формированию упорядоченных структур, образующих фрактальные нити на границе раздела жидких углеводородов и наножидкостей, что должно происходить в процессе самосборки наночастиц и молекул углеводородов.

Использование наножидкостей на основе структур ядро-оболочка в качестве агента, способного вытеснять остаточную нефть из пористой среды, предпочтительнее наножидкостей на основе УН, что подтверждено результатами компьютерного моделирования в атомно-потенциальном приближении. Результаты исследований вытесняющей способности наножидкостей на основе УН свидетельствуют о высоком потенциале использования полученных нанопорошков в нефтяной промышленности.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.

Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет является участником федеральной программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Участие в программе способствует трансформации образовательного, научно-технологического и управленческого блоков ТюмГУ, а также его роли в качестве центра научно-технологического и социально-экономического развития региона.