Fluidos com carbono[s] nanoestruturados modificados com aminas e acrilamida

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-10T10:48:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 meiriane_cristina_faria_soares_lima___tese.pdf: 4690712 bytes, checksum: 7d702d48626cc510789e0d66ef0972a9 (MD5) Previous issue date: 13Os nanomateriais de carbono exibem excelentes propriedades térmicas, elétricas, óticas e mecânicas, por isso têm sido incorporados a materiais convencionais visando à obtenção de materiais com propriedades melhoradas. No entanto eles tendem a se agregar por forças de van der Waals e para que suas propriedades sejam transferidas, eles devem apresentar boa dispersão no meio em que se encontram. Por isso, diversas modificações superficiais foram propostas com o intuito de melhor sua dispersão. Esse trabalho foi dividido em três partes. Na primeira parte foi realizado o preparo e caracterização de carbon black modificados com etilenodiamina (reação via diazônio) e acrilamida (polimerização in situ), bem como ensaios temporais de viscosidade em meio salino a 70 oC. Na segunda parte foi realizado o preparo e caracterização de nanotubos de carbono modificados com tetraetilenopentamina (via reação em micro-ondas) e acrilamida (polimerização em situ), e os mesmos ensaios sob as mesmas condições realizados na primeira parte. Todos os fluidos preparados como os nanomateriais obtidos na primeira e segunda parte do trabalho apresentaram uma viscosificação do meio bem como manutenção da mesma e ainda apresentaram aumento na estabilidade a altas taxas de cisalhamento. Esses resultados indicam a possibilidade de aplicação tecnológica dos nanomateriais produzidos na recuperação avançada de petróleo. Na terceira parte foi realizada também a modificação superficial em carbon black, porém com outra amina (dodecilamina) e utilizando-se um outro método (agente de acoplamento). Realizou-se o método por transferência de fase para a obtenção de suspensões aquosas estáveis desse nanomaterial a altas temperaturas e salinidade, aumentando assim a capacidade de processamento do material. O nanomaterial obtido apresentou um excelente fluxo através de uma coluna de arenito, confirmando que essas nanopartículas têm potencial aplicação como nanoreportadoras em reservatórios de petróleo. Portanto, obteve-se a formulação de uma nova geração de nanofluidos cineticamente estáveis que virão a contribuir para o desenvolvimento científico e tecnológico de novos nanomateriais e processos de extração de petróleo residual. The carbon nanomaterials exhibit excellent thermal, electrical, optical and mechanical properties, so they have been incorporated into conventional materials in order to obtain materials with improved properties. However they tend to aggregate by van der Waals forcesand just can transfer their good properties if they show a good dispersion in the matrix. Therefore, various external modifications were proposed with the aim to obtain a better dispersion. This work was divided in three parts. The first part contain the preparation and characterization of modified carbon black by ethylenediamine (via diazonium reaction) andacrylamide (in situ polymerization) as well as viscosity time tests in saline at 70 °C. The second part was conducted preparation and characterization of modified carbon nanotube by tetraethylenepentamine (via microwave reaction) and acrylamide (in situ polymerization), andthe same tests were performed under the same conditions of the first part. All prepared fluids such as nanomaterials obtained in the first and second part showed a viscosification and also showed increased stability at high shear rates. These results indicate the possibility of thenanomaterials produced in technological applications such as enhanced oil recovery. The third part consists in the carbon black surface modification, however with another amine (dodecylamine) and using another method (coupling agent). The phase transfer was themethod performed to obtain stable aqueous suspensions of the nanomaterial at high temperatures and salinity medium. This method increased the processing capacity of the material. The nanomaterial obtained had excellent flow through a sandstone column confirming these nanoparticles have potential application as nanoreporters in oil reservoirs. So we got up the formulation of a new generation of kinetically stable nanofluids to contribute to the scientific and technological development of new nanomaterials and residual oil extraction processes