Chế Tạo Vật Liệu Nano Oxit Sắt Từ Bọc Polymer Để Định Hướng Ứng Dụng Trong Tăng Cường Thu Hồi Dầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT TỪ BỌC POLYMER ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG TĂNG CƯỜNG THU HỒI DẦU Cán hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN PHƯƠNG TÙNG TS NGUYỄN THỊ THU TRANG Sinh viên thực hiện: HỒNG ANH QN Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT TỪ BỌC POLYMER ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG TĂNG CƯỜNG THU HỒI DẦU XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký tên ghi rõ họ tên) PGS.TS Nguyễn Phương Tùng TS Nguyễn Thị Thu Trang Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2019 LỜI CẢM ƠN Ngày ta bước chân vào giảng đường đại học, đâu nghĩ năm ngỡ dài lại trôi qua nhanh đến Quãng thời gian trôi qua nhanh tựa chớp mắt, đọng lại kỉ niệm đáng nhớ với cảm xúc của thời sinh viên Và để kết thúc quãng đời sinh viên đầy ý nghĩa kia, Khóa luận tốt nghiệp trải nghiệm thú vị khơng dễ dàng để hồn thành cơng việc học tập Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến cô PGS TS Nguyễn Phương Tùng, người trực tiếp hướng dẫn, dạy, giúp đỡ tận tình em từ ngày đầu làm quen với nghiên cứu khoa học đề tài khóa luận tốt nghiệp Và em gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến cô TS Nguyễn Thị Thu Trang, người đồng hướng dẫn với Tùng, tận tình bảo, giúp đỡ em nhiều để em thực hồn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn đến tất thầy giảng viên Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm TP HCM nói chung thầy giảng viên mơn Hóa Vơ nói riêng Các thầy tận tình dạy, truyền đạt kiến thức cho em bạn quãng thời gian học tập trường tạo điều kiện tối đa cho em để hoàn thành tốt Khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn đến anh Khanh, anh Trường anh, chị phịng Cơng nghệ Nano Chuyển hóa Năng lượng thuộc Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng (IAMS) – Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam (VAST) tận tình giúp đỡ em suốt thời gian em thực đề tài Con xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bố mẹ, người sinh thành ni dưỡng để có ngày hôm nay, bên cạnh động viên gặp khó khăn sống Xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn bè ln bên cạnh động viên giúp đỡ i Mặc dù có nhiều cố gắng để thực đề tài cách hoàn chỉnh Song buổi đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học hạn chế kiến thức thực nghiệm nên thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi mà thân em chưa nhận thấy Em mong nhận thông cảm đóng góp ý kiến q thầy để đề tài em hồn thiện hơn, giúp em tích lũy kinh nghiệm cho sau Cuối cùng, em xin chúc quý thầy cô bạn bè sức khỏe, đạt nhiều thành công việc sống TP HCM, tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực đề tài Hồng Anh Qn ii TĨM TẮT KHĨA LUẬN Q trình tăng cường thu hồi dầu (TCTHD) trình bơm vào vỉa tác nhân ngoại lai nhằm thu hồi lượng dầu bị bẫy lại sau giai đoạn khai thác sơ cấp khai thác thứ cấp Tuy nhiên, phương pháp TCTHD sử dụng chưa đạt hiệu mong muốn, khoảng 70% lượng dầu chỗ cịn nằm lại Vì vậy, hệ chất lỏng nano – nano từ tính bọc polymer xem giải pháp đột phá, có nhiều hứa hẹn trở thành hướng nghiên cứu quan tâm đặc biệt khai thác dầu khí Vật liệu nano Fe3O4 từ lâu nghiên cứu để ứng dụng vào lĩnh vực dầu khí Các hạt nano từ tính bao bọc loại polymer mang tính chất khác nghiên cứu ngày nhiều, không riêng lĩnh vực dầu khí mà cịn số lĩnh vực khác Đề tài nghiên cứu vật liệu nano từ tính Fe3O4 bọc copolymer (methyl methacrylate) – (2–acrylamide –2–methyl–propanesulfonate) (MMA-co-AMPS), với cầu nối Oleic acid, để giúp hạt nano ổn định tính chất mơi trường phân tán khắc nghiệt Q trình tổng hợp nano từ tính sử dụng phương pháp đồng kết tủa phương pháp phân hủy nhiệt, bước đầu so sánh ưu điểm, nhược điểm phương pháp Phương pháp vi nhũ – polymer hoá sử dụng để tổng hợp lớp vỏ polymer bao bọc nano từ tính Vật liệu tổng hợp có cấu trúc lõi – vỏ thu phân tán tốt môi trường nước biển, ổn định nhiệt cao Khảo sát yếu tố tác động giảm sức căng bề mặt liên diện nước biển dầu thô, độ phân tán nước biển, bền nhũ ổn định nhiệt độ cao, cho kết thành công ban đầu Đặc điểm cấu trúc hóa học, hình thái vật liệu khảo sát phương pháp phân tích FTIR, DLS, TEM, PXRD, VSM TGA, Các yếu tố thể tiềm ứng dụng TCTHD khảo sát theo tiêu chuẩn ngành dầu khí kết thu hệ chất lỏng nano phân tán tốt nước biển chất HĐBM, ổn định mơi trường nhiệt độ cao Các hạt nano có kích thước từ 12 – 15 nm bền nhiệt có tiềm việc ứng dụng TCTHD iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT KHÓA LUẬN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT xi MỞ ĐẦU xii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Các giai đoạn khai thác tăng cường thu hồi dầu 1.1.1 Giai đoạn khai thác dầu sơ cấp 1.1.2 Giai đoạn khai thác dầu thứ cấp 1.1.3 Giai đoạn tăng cường thu hồi dầu 1.2 Các phương pháp áp dụng tăng cường thu hồi dầu 1.3 Cơ chế tác động 1.3.1 Hiệu suất quét vi mô 1.3.2 Hiệu suất quét vĩ mô 1.4 Hệ chất lỏng nano 1.4.1 Những nghiên cứu vật liệu nano hệ chất lỏng nano năm gần 10 1.4.2 Tiềm ứng dụng hạt nano TCTHD 12 1.5 Hệ chất lỏng nano từ tính 14 1.5.1 Vật liệu từ tính 14 1.5.2 Vật liệu oxit sắt từ (ferrous ferric oxide/magnetite) 18 1.5.3 Vật liệu từ tính Fe3O4 18 1.5.4 Vật liệu từ tính Fe3O4 kích thước nano 19 1.5.5 Hệ chất lỏng nano từ tính 22 1.5.6 Tổng hợp hạt nano từ tính 23 1.5.7 Một số phương pháp tổng hợp hạt nano oxit sắt từ 25 iv KẾT LUẬN CHƯƠNG 28 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 29 2.1 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 29 2.2 Hóa chất vật liệu sử dụng 29 2.3 Thiết bị thí nghiệm thiết bị phân tích 31 2.3.1 Thiết bị thí nghiệm 31 2.3.2 Thiết bị phân tích 31 2.4 Quy trình thực nghiệm 31 2.4.1 Quy trình tổng hợp hạt nano Fe3O4 31 a Phương pháp đồng kết tủa 31 b Phương pháp phân hủy nhiệt 32 2.4.2 Quy trình tổng hợp Oleic acid bọc hạt nano Fe3O4 (OMNPs) 34 2.4.3 Quy trình tổng hợp copolymer MMA – AMPS bọc OMNPs (PMNPs) 35 2.4.4 Khảo sát đặc trưng lý hóa vật liệu 36 2.5 Khảo sát tiềm ứng dụng vật liệu PMNPs TCTHD 37 2.5.1 Sức căng bề mặt 37 2.5.2 Khả thu hồi tái sử dụng 37 KẾT LUẬN CHƯƠNG 38 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 39 3.1 Kết khảo sát đặc trưng lý hóa hạt nano Fe3O4 39 3.1.1 Kết đo FTIR 39 3.1.2 Kết đo PXRD 40 3.1.3 Kết hình ảnh TEM 41 3.1.4 Kết đo VSM – đặc trưng cho tính chất từ vật liệu 42 3.1.5 Kết phân tích nhiệt trọng lượng TGA 44 3.2 Kết khảo sát đặc trưng lý hóa vật liệu OMNPs 45 3.2.1 Kết đo FTIR 45 3.2.2 Kết đo VSM – đặc trưng cho tính chất từ vật liệu 46 v 3.3 3.3.1 Kết khảo sát đặc trưng lý hóa vật liệu PMNPs 47 Kết đo FTIR 47 3.3.2 Kết đo PXRD 49 3.3.3 Kết đo DLS 50 3.3.4 Kết hình ảnh TEM 52 3.3.5 Kết đo VSM – đặc trưng cho tính chất từ vật liệu 53 3.3.6 Kết đo phân tích nhiệt trọng lượng TGA 55 3.4 Kết khảo sát tiềm ứng dụng PMNPs TCTHD 56 3.4.1 Kết khảo sát sức căng bề mặt 56 3.4.2 Kết khảo sát độ bền nhiệt 57 3.4.3 Kết thu hồi tái sử dụng vật liệu 58 KẾT LUẬN CHƯƠNG 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 KẾT LUẬN 60 KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 64 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Ngun lý chung phương pháp TCTHD Hình 1.2 Mối liên hệ số mao dẫn Nc hiệu suất thu hồi dầu Hình 1.3 Tính dính ướt lên bề mặt rắn pha nước dầu Hình 1.4 Các hạt nano len lỏi vào bề mặt rắn – dầu đẩy dầu khỏi đá 13 Hình 1.5 Mối liên hệ áp lực phá hủy cấu trúc kích thước hạt 14 Hình 1.6 Định hướng mơmen từ vật liệu thuận từ 15 Hình 1.7 Đồ thị đường cong từ hóa vật liệu siêu thuận từ 17 Hình 1.8 Khống vật Fe3O4 19 Hình 1.9 Cấu trúc tinh thể Fe3O4 19 Hình 1.10 Giới hạn domain Fe3O4 21 Hình 1.11 Các trạng thái từ tính vật liệu 22 Hình 1.12 Chất lỏng nano từ tính 23 Hình 1.13 Một số cấu trúc hạt nano từ tính kiểu bao phủ chúng (A): cấu trúc bao phủ kiểu lõi – vỏ; (B): bao phủ cách ghép với đuôi chuỗi polymer; (C): kết nang hoàn toàn lớp polymer 24 Hình 1.14 Tổng hợp γ-Fe2O3 từ Ferric oleate 27 Hình 2.1 Hệ phản ứng tổng hợp hạt nano Fe3O4 phương pháp đồng kết tủa 32 Hình 2.2 Tổng hợp hạt nano Fe3O4 phương pháp phân hủy nhiệt từ Fe(acac)3 32 Hình 2.3 Hệ phản ứng tổng hợp hạt nano Fe3O4 phương pháp phân hủy nhiệt 33 Hình 2.4 Tổng hợp OMNPs từ hạt nano Fe3O4 34 vii Hình 2.5 Tổng hợp PMNPs từ OMNPs 35 Hình 3.1 Phổ FTIR hạt nano Fe3O4 39 Hình 3.2 Kết đo PXRD hạt nano Fe3O4 phương pháp đồng kết tủa 40 Hình 3.3 Kết hình ảnh TEM hạt nano Fe3O4 41 Hình 3.4 Hạt nano Fe3O4 sau tổng hợp (phân tán C2H5OH) 42 Hình 3.5 Đường cong từ hóa hạt nano Fe3O4 phương pháp đồng kết tủa 43 Hình 3.6 Kết phân tích nhiệt trọng lượng TGA hạt nano Fe3O4 44 Hình 3.7 Phổ FTIR OMNPs 45 Hình 3.8 Đường cong từ hóa OMNPs 46 Hình 3.9 Phổ FTIR PMNPs MMA-co-AMPS 47 Hình 3.10 Phổ FTIR PMNPs OMNPs 47 Hình 3.11 Kết đo PXRD hạt PMNPs phương pháp đồng kết tủa 49 Hình 3.12 Giản đồ DLS vật liệu PMNPs (đồng kết tủa) phân tán môi trường nước biển 50 Hình 3.13 Giản đồ DLS vật liệu PMNPs (phân hủy nhiệt) phân tán môi trường nước biển 51 Hình 3.14 Kết hình ảnh TEM PMNPs 52 Hình 3.15 PMNPs sau tổng hợp (phân tán C2H5OH) 53 Hình 3.16 Đường cong từ hóa vật liệu PMNPs hạt nano Fe3O4 phương pháp đồng kết tủa 54 Hình 3.17 Kết đo TGA MMA–co–AMPS 55 viii Hình 3.13 Giản đồ DLS vật liệu PMNPs (phân hủy nhiệt) phân tán môi trường nước biển Qua kết đo DLS độ phân tán kích thước thủy động học trung bình hạt PMNPs đồng kết tủa PMNPs phân hủy nhiệt thể hình 3.12 3.13, thấy dạng phân bố hai vật liệu có tính chất chung cân đối xứng, đỉnh hẹp đáy rộng, số PI 0,337 0,130 cho thấy phân bố hạt đồng phạm vi hẹp PMNPs phân hủy nhiệt có độ đồng cao hơn, phần chứng tỏ nước biển dung môi tốt cho phân tán PMNPs Kết kích thước thủy động học trung bình PMNPs đồng kết tủa phân hủy nhiệt 120,2 nm 120,1 nm chứng tỏ PMNPs phân hủy nhiệt có kích thước bé Tuy nhiên, điều cần ý phép đo DLS cho kết kích thước thủy động học, tức bên ngồi bề mặt hạt cịn có lớp solvate bao bọc nên kích thước thực tế 51 hạt sẽ nhỏ kích thước DLS nhiều, từ đảm bảo PMNPs có kích thước 100 nm, đảm bảo kích thước nano Từ kết cho thấy phương pháp phân hủy nhiệt cho kích thước hạt nhỏ đồng phương pháp phân hủy nhiệt Để biết rõ kích thước hạt thật sự, ta sẽ đến với kết hình ảnh TEM mẫu dạng khơ 3.3.4 Kết hình ảnh TEM Hình 3.14 Kết hình ảnh TEM PMNPs Hình 3.14 kết TEM vật liệu PMNPs tổng hợp từ hạt nano Fe3O4 đồng kết tủa hạt nano Fe3O4 phân hủy nhiệt Do trước hạt hạt nano Fe3O4 phân hủy nhiệt có kích thước bé nên bọc polymer PMNPs phân hủy nhiệt cho kích thước nhỏ Ở hạt nano Fe3O4 đồng kết tủa, hạt PMNPs tổng hợp cho kích thước khoảng 15 – 20 nm, PMNPs tổng hợp từ hạt nano Fe3O4 phân hủy nhiệt cho kết hạt có kích thước từ 12 – 15 nm độ đồng tương đối cao.Cả cho hạt vật liệu kích giới hạn siêu thuận từ đơn moment [32, 33] Từ kết cho thấy phương pháp phân hủy nhiệt cho kích thước hạt nhỏ đồng phương pháp phân hủy nhiệt 52 3.3.5 Kết đo VSM – đặc trưng cho tính chất từ vật liệu Hình 3.15 PMNPs sau tổng hợp (phân tán C2H5OH) Một đặc tính quan trọng vật liệu từ tính chất từ, độ từ đủ lớn sử dụng nam châm để tách loại phân tán môi trường lỏng mang ứng dụng thực tế Vì có phần lõi hạt nano Fe3O4 mang tính chất siêu thuận từ, vật liệu PMNPs sau tổng hợp cho thấy tính thuận từ, tách để rửa cách áp từ trường (nam châm) vào, yếu tố thuận lợi để xử lý, loại bỏ tạp chất không mong muốn mẫu sau tổng hợp Đặc tính chứng minh thơng qua phép đo VSM thiết bị từ kế mẫu rung nhiệt độ phịng, đường cong từ hóa vật liệu so sánh với hạt nano Fe3O4 ban đầu thể hình 3.16 53 Hình 3.16 Đường cong từ hóa vật liệu PMNPs hạt nano Fe3O4 phương pháp đồng kết tủa Trên hình 3.16 thể kết độ từ tính hạt nano Fe3O4 vật liệu PMNPs tổng hợp từ phương pháp đồng kết tủa Cụ thể giá trị 69 emug-1 hạt nano Fe3O4 45 emug-1 tương ứng với mẫu PMNPs, bé giá trị Ms vật liệu Fe3O4 92 emug-1 Có thể thấy vật liệu PMNPs sau trình tổng hợp làm giảm giá trị từ độ bão hòa hạt nano Fe3O4 xuống, điều lý giải Oleic acid bao bọc bề mặt hạt nano Fe3O4, sau gắn copolymer MMA – co – AMPS làm tăng trọng lượng phân tử vật liệu, mà đơn vị độ từ bão hịa emug-1, khối lượng lượng Fe3O4 nên độ từ tính sẽ thấp Kết khảo sát cho thấy gần không xuất hiện tượng từ trễ, đường cong thể tính đối xứng chúng, cho thấy PMNPs tổng hợp có tính chất siêu thuận từ Và với giá trị từ độ thu được, PMNPs tách loại nhờ áp từ trường nam châm vào phân tán chất lỏng, từ thu hồi dễ dàng 54 3.3.6 Kết đo phân tích nhiệt trọng lượng TGA Hình 3.17 Kết đo TGA MMA–co–AMPS Hình 3.18 Kết đo TGA PMNPs 55 Ở hình 3.17 kết phân tích TGA MMA – co – AMPS Trong khoảng nhiệt độ từ – 100 oC mẫu bị sụt giảm 3% khối lượng bay nước mẫu chưa làm khơ hồn tồn Khoảng 150 – 250 oC, AMPS khoảng 12 % khối lượng cấu trúc copolymer Trong khoảng nhiệt độ từ 250 – 500 oC thất khối lượng MMA tính tốn vào khoảng 35.5 % copolymer Đến khoảng giai đoạn khoảng 800 oC lại tiếp tục có sụt giảm khối lượng, nguyên nhân trình tổng hợp, monomer bị biến đổi tạo thành hợp chất khác Kết cho thấy tương đồng với báo cáo trước Preda [40] Ở hình 3.18 kết phân tích TGA PMNPs cho thấy có bốn giai đoạn có sụt giảm khối lượng Giai đoạn thứ 150 oC khoảng 3% giải thích mẫu cịn ẩm, chưa sấy khơ mẫu hồn toàn Giai đoạn khoảng nhiệt độ 150 – 350 oC, AMPS khoảng 7% khối lượng cấu trúc PMNPs Trong khoảng nhiệt độ từ 350 – 500 oC thất thoát khối lượng MMA Oleic acid tính tốn vào khoảng 10% PMNPs Sự sụt giảm khơng nhiều giải thích lượng copolymer gắn lên hạt từ chưa nhiều, nhiên phần chứng minh khả cộng ghép monomer lên bề mặt hạt từ Và giai đoạn cuối cùng, khoảng 600 oC phân huỷ Fe3O4 Kết cho thấy khả ổn định nhiệt độ cao mẫu tổng hợp 3.4 Kết khảo sát tiềm ứng dụng PMNPs TCTHD 3.4.1 Kết khảo sát sức căng bề mặt Bảng 3.3 thể sức căng bề mặt mẫu khảo sát Kết cho thấy rằng, giảm nồng độ chất HĐBM giá trị sức căng bề mặt dầu thô hỗn hợp PMNPs – HĐBM – nước biển tăng lên Điều chứng tỏ HĐBM định đến giá trị SCBM nhiều so với PMNPs, chứng minh [10] Ngồi ra, mẫu PMNPs – nước biển 2000ppm dầu thơ cho giá trị bé giá trị nước biển/dầu thô (17,6737 < 19,1401) 56 chứng minh khả giảm sức căng bề mặt dầu chúng không tốt HĐBM Bảng 3.3 Kết đo SCBM dầu thô hỗn hợp (nước biển – HĐBM – PMNPs) STT Mẫu Dầu thô – nước biển Sức căng bề mặt (dynes/cm) So với nước biển (lần) 19,1401 Dầu thô – (HĐBM/PMNPs/nước 0,3898 49,0983 0,4866 39,3359 0,9617 19,903 4,8808 3,9125 17,6737 X biển 1000 – ppm) Dầu thô – (HĐBM/PMNPs/nước biển 800 – 200 ppm) Dầu thô – (HĐBM/PMNPs/nước biển 600 – 400 ppm) Dầu thô – (HĐBM/PMNPs/nước biển 200 – 800 ppm) Dầu thô – (HĐBM/PMNPs/nước biển – 1000 ppm) 3.4.2 Kết khảo sát độ bền nhiệt Sau ngày ủ nhiệt, có mẫu (HĐBM/PMNPs/nước biển 800 – 200 ppm) không bị sa lắng, tiếp tục ủ tiếp, sau 25 ngày mẫu khơng có tượng lắng (hình 3.19) cho thấy độ bền nhiệt hỗn hợp cao, ổn định 57 Ổn định nhiệt độ cao yếu tố quan trọng ứng dụng PMNPs môi trường vỉa Vì vật liệu vơ cơ, khơng bền mơi trường khắc nghiệt giảm hiệu khai thác dầu đồng thời gây tắc vỉa Do yếu tố khẳng định tiềm ứng dụng chúng TCTHD Hình 3.19 Hỗn hợp (HĐBM/PMNPs/nước biển 800 – 200 ppm) sau 25 ngày ủ nhiệt 3.4.3 Kết thu hồi tái sử dụng vật liệu Lượng PMNPs đem pha hỗn hợp 0,048 g, lượng thu hồi đem cân khoảng 0,03 g, hiệu suất thu hồi khoảng 60% Tái phân tán trở lại nước biển, vật liệu phân tán thành hệ chất lỏng nano ban đầu hình 3.20 Hình 3.20 Tái phân tán PMNPs thu hồi sau 25 ngày ủ nhiệt 58 KẾT LUẬN CHƯƠNG Các kết phân tích cho thấy thành cơng việc tổng hợp hạt nano Fe3O4 phương pháp đồng kết tủa phương pháp phân hủy nhiệt, tổng hợp vật liệu PMNPs từ hạt nano Fe3O4 tương ứng, phương pháp phân hủy nhiệt chứng minh vài ưu điểm so với phương pháp đồng kết tủa Các kết DLS cho thấy phân bố kích thước hạt phạm vi hẹp, với phương pháp TEM thể rõ hình thái kích thước vật liệu tổng hợp Kích thước hạt thu nằm khoảng từ 12 – 15 nm phương pháp phân hủy nhiệt 15 – 20 nm phương pháp đồng kết tủa Mẫu OMNPs, PMNPs thể đặc tính siêu thuận từ nhiệt độ phòng với giá trị Hc không, giá trị từ độ 58 emu/g 45 emu/g Các thí nghiệm khảo sát yếu tố sức căng bề mặt, độ bền nhũ, độ bền nhiệt, thu hồi tái sử dụng thiết kế để chứng minh tiềm ứng dụng PMNPs TCTHD Trong đề tài này, copolymer tổng hợp dạng ưa nước ưa nước – ưa dầu Copolymer MMS – AMPS phù hợp cho nghiên cứu ứng dụng thoả mãn phần mục đích nghiên cứu Tuy đạt số kết bước đầu phần số liệu PMNPs đối tượng phù hợp, có tiềm để ứng dụng lĩnh vực dầu khí nghiên cứu thành cơng 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ kết thu kết luận sau: Đã tổng hợp thành công vật liệu nano Fe3O4 phương pháp đồng kết tủa phương pháp phân hủy nhiệt, thu hạt có kích thước từ – nm phương pháp phân hủy nhiệt 12 – 15 nm phương pháp đồng kết tủa Đã tổng hợp thành công PMNPs dạng lõi vỏ với kích thước hạt từ 12 – 15 nm phương pháp phân hủy nhiệt 15 – 20 nm phương pháp đồng kết tủa với giá trị từ độ 45 emu/g PMNPs thể ổn định môi trường nước biển, nhiệt độ 95oC, giảm giá trị sức căng bề mặt dầu nước, có khả thu hồi tái sử dụng KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu loại polymer khác nhau, đặc biệt polymer ưa dầu – ưa nước bọc OMNPs để vừa ổn định hạt, vừa tăng cường độ nhớt cho dung dịch bơm ép Tiếp tục nghiên cứu chất HĐBM khác, vừa có khả giảm sức căng bề mặt liên diện dầu nước, vừa ổn định nhiệt độ cao Cần nghiên cứu đưa phương pháp tổng hợp tối ưu thử nghiệm khả sản xuất lớn để phục vụ ngành dầu khí 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] M Li, "World Energy 2017-2050: Annual Report," Department of Economics, University of UtahJune 2017 L Trúc (2017) Vietsovpetro mục tiêu triệu dầu thô Available: https://petrovietnam.petrotimes.vn/vietsovpetro-va-muc-tieu-5-trieu-tan-dau-tho497859.html T P N Trung, T N H Trung, and T P K Quang, "Định hướng chế, sách khuyến khích nhà thầu dầu khí đầu tư dự án nâng cao thu hồi dầu," Tạp chí dầu khí, vol 8, 2014 P Đ Thực, D D Lam, and N V C Lê Bá Tuấn, "Công nghệ kỹ thuật khai thác dầu khí," Nhà xuất Giáo dục, 2000 N Y T Le, D K Pham, K H Le, and P T Nguyen, "Design and screening of synergistic blends of SiO2 nanoparticles and surfactants for enhanced oil recovery in high-temperature reservoirs," Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, vol 2, p 035013, 2011 L Zerón, "Introduction to enhanced oil recovery (EOR) processes and bioremediation of oil-contaminated sites," Rijeka: InTech, 2012 S Ayatollahi and M M Zerafat, "Nanotechnology-assisted EOR techniques: New solutions to old challenges," in SPE International Oilfield Nanotechnology Conference and Exhibition, 2012 D W Green and G P Willhite, Enhanced oil recovery vol 6: Henry L Doherty Memorial Fund of AIME, Society of Petroleum Engineers Richardson, TX, 1998 A Tarek and M Nathan, "Advanced Reservoir Management and Engineering," ed: Gulf Professional Publishing, 2011 H ShamsiJazeyi, C A Miller, M S Wong, J M Tour, and R Verduzco, "Polymer‐ coated nanoparticles for enhanced oil recovery," Journal of applied polymer science, vol 131, 2014 N H Luong, N N Long, L V Vu, N H Hai, P Nghia, and N Anh, "Metallic nanoparticles: synthesis, characterisation and application," International Journal of Nanotechnology, vol 8, p 227, 2011 S Karamipour, M Sadjadi, and N Farhadyar, "Fabrication and spectroscopic studies of folic acid-conjugated Fe3O4@Au core–shell for targeted drug delivery application," Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, vol 148, pp 146-155, 2015 M Kao, C Lo, T Tsung, Y Wu, C Jwo, and H Lin, "Copper-oxide brake nanofluid manufactured using arc-submerged nanoparticle synthesis system," Journal of Alloys and Compounds, vol 434, pp 672-674, 2007 61 [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] M.-A Ahmadi, Z Ahmad, L T K Phung, T Kashiwao, and A Bahadori, "Evaluation of the ability of the hydrophobic nanoparticles of SiO in the EOR process through carbonate rock samples," Petroleum Science and Technology, vol 34, pp 1048-1054, 2016 N Wilson, "Nanoparticles: environmental problems or problem solvers?," BioScience, vol 68, pp 241-246, 2018 R K Ibrahim, M Hayyan, M A AlSaadi, A Hayyan, and S Ibrahim, "Environmental application of nanotechnology: air, soil, and water," Environmental Science and Pollution Research, vol 23, pp 13754-13788, 2016 N None, "Heavy vehicle systems optimization merit review and peer evaluation," EERE Publication and Product Library, Washington, DC (United States)2009 H Ma, C Wilson, Q Yu, K Park, U Choi, and M Tirumala, "An experimental investigation of heat transport capability in a nanofluid oscillating heat pipe," Journal of Heat transfer, vol 128, pp 1213-1216, 2006 H Ma, M Luo, and L L Dai, "Influences of surfactant and nanoparticle assembly on effective interfacial tensions," Physical Chemistry Chemical Physics, vol 10, pp 2207-2213, 2008 T N Hunter, R J Pugh, G V Franks, and G J Jameson, "The role of particles in stabilising foams and emulsions," Advances in Colloid and Interface Science, vol 137, pp 57-81, 2008 J Wu, J He, O Torsater, and Z Zhang, "Effect of nanoparticles on oil-water flow in a confined nanochannel: a molecular dynamics study," in SPE International Oilfield Nanotechnology Conference and Exhibition, 2012 E Rodriguez Pin, M Roberts, H Yu, C Huh, and S L Bryant, "Enhanced migration of surface-treated nanoparticles in sedimentary rocks," in SPE annual technical conference and exhibition, 2009 B Engeset, "The Potential of Hydrophilic Silica Nanoparticles for EOR Purposes: A literateur review and an experimental study," Institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk, 2012 A Nikolov, K Kondiparty, and D Wasan, "Nanoparticle self-structuring in a nanofluid film spreading on a solid surface," Langmuir, vol 26, pp 7665-7670, 2010 S Palchoudhury, Y Xu, A Rushdi, R A Holler, and Y Bao, "Controlled synthesis of iron oxide nanoplates and nanoflowers," Chemical Communications, vol 48, pp 10499-10501, 2012 S Liong, "A multifunctional approach to development, fabrication, and characterization of Fe3O4 composites," Georgia Institute of Technology, 2005 B Đ Thọ, Nghiên cứu chế tạo khuôn Anodic Aluminum Oxide nhằm ứng dụng tổng hợp nano Fe3O4 dạng Trường ĐH KHTH, ĐHQG Hà Nội, 2013 62 [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] Y Chung, S K Lim, C Kim, Y.-H Kim, and C Yoon, "Synthesis of γ-Fe2O3 nanoparticles embedded in polyimide," Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol 272, pp E1167-E1168, 2004 M Fonin, R Pentcheva, Y S Dedkov, M Sperlich, D V Vyalikh, M Scheffler, et al., "Surface electronic structure of the Fe3O4 (100): evidence of a half-metal to metal transition," Physical Review B, vol 72, p 104436, 2005 N T Thanh, Magnetic nanoparticles: from fabrication to clinical applications: CRC press, 2012 A H Lu, E e L Salabas, and F Schüth, "Magnetic nanoparticles: synthesis, protection, functionalization, and application," Angewandte Chemie International Edition, vol 46, pp 1222-1244, 2007 X Batlle and A Labarta, "Finite-size effects in fine particles: magnetic and transport properties," Journal of Physics D: Applied Physics, vol 35, p R15, 2002 K M Krishnan, A B Pakhomov, Y Bao, P Blomqvist, Y Chun, M Gonzales, et al., "Nanomagnetism and spin electronics: materials, microstructure and novel properties," Journal of materials science, vol 41, pp 793-815, 2006 M Mehrmohammadi, K Yoon, M Qu, K Johnston, and S Emelianov, "Enhanced pulsed magneto-motive ultrasound imaging using superparamagnetic nanoclusters," Nanotechnology, vol 22, p 045502, 2010 O Veiseh, J W Gunn, and M Zhang, "Design and fabrication of magnetic nanoparticles for targeted drug delivery and imaging," Advanced drug delivery reviews, vol 62, pp 284-304, 2010 N Songvorawit, K Tuitemwong, and P Tuitemwong, "Single step synthesis of amino-functionalized magnetic nanoparticles with polyol technique at low temperature," ISRN Nanotechnology, vol 2011, 2011 Z Xu, C Shen, Y Hou, H Gao, and S Sun, "Oleylamine as both reducing agent and stabilizer in a facile synthesis of magnetite nanoparticles," Chemistry of Materials, vol 21, pp 1778-1780, 2009 A G Nene, M Takahashi, and P R Somani, "Fe3O4 and Fe nanoparticles by chemical reduction of Fe(acac)3 by ascorbic acid: Role of water," World Journal of Nano Science and Engineering, vol 6, p 20, 2016 Y.-J Lee, K.-W Jun, J.-Y Park, H S Potdar, and R C Chikate, "A simple chemical route for the synthesis of γ-Fe2O3 nano-particles dispersed in organic solvents via an iron–hydroxy oleate precursor," Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol 14, pp 38-44, 2008 N Preda, E Rusen, A Musuc, M Enculescu, E Matei, B Marculescu, et al., "Synthesis and properties of poly (methyl methacrylate-2-acrylamido-2methylpropane sulfonic acid)/PbS hybrid composite," Materials Research Bulletin, vol 45, pp 1008-1012, 2010 63 PHỤ LỤC Phuong Tung Nguyen, Xuan Truong Mai , Anh Tuyen Le , Anh Quan Hoang and Thi Lieu Nguyen “Grafted Polymerisation of N–Vinyl Pyrrolidone, 2–Acrylamido–2– methylpropanesulfonic acid and Acrylamide monomers on magnetic graphene oxide sheets”, presented at The 9th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology, Ninh Binh, Viet Nam, 2018 64 65 ... ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT TỪ BỌC POLYMER ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG TĂNG CƯỜNG THU HỒI DẦU XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG... việt hạt từ, việc điều hướng hạt từ tính từ trường bên nhắm đến ứng dụng liệu pháp nhắm đích  Trong lĩnh vực dầu khí Việc nghiên cứu chế tạo vật liệu nano, hệ chất lỏng nano ứng dụng định hướng. .. loại vật liệu mà tác dụng từ trường ngồi bị từ hóa – tức có tính chất từ đặc biệt Tùy thu? ??c vào cách hưởng ứng vật liệu từ từ trường, chúng chia làm hai nhóm chính: vật liệu từ mềm vật liệu từ cứng