Publicación:

Síntesis y aminofuncionalización de nanopartículas de SiO2 para la obtención de materiales híbridos NpSiO2@HPAM con potencial aplicación en EOR

Resumen

En esta investigación se aborda la síntesis y aminofuncionalizacion de nanopartículas de SiO2 con el objetivo de obtener materiales híbridos NpSiO2@HPAM. Estos materiales híbridos combinan las propiedades de resistencia térmica y química de las nanopartículas de SiO2 con la viscoelasticidad de la poliacrilamida parcialmente hidrolizada (HPAM), lo que les confiere propiedades únicas y mejoradas para su aplicación en Recobro Mejorado del Petróleo (EOR). Las nanopartículas de SiO2 fueron sintetizadas por el método de Stöber para su posterior aminofuncionalizacion con APMS y AEAPS. La inserción de este grupo amino en la superficie de las nanopartículas facilita la interacción química con el carbono carboxílico del HPAM formando un enlace amida que da lugar a la formación del material híbrido NpSiO2@HPAM. Los productos obtenidos en cada etapa de síntesis se analizaron y caracterizaron por las técnicas instrumentales disponibles, FT-IR, DLS, Pζ, DRX, TGA, DSC y XPS que permitieron comprobar la formación de los productos esperados mediante la identificación de los grupos funcionales característicos por FT-IR (1605 cm-1: N-H, 1082-1091 cm-1: Si-O-Si) y XPS (401,51 eV: NH-C=O) que evidencian la formación del enlace amida entre las nanopartículas de SiO2 aminofuncionalizadas y los polímeros HPAM. Adicionalmente se evaluó el comportamiento reológico de los nanohíbridos y se encontró que hay una retención de la viscosidad y mayor tolerancia a salinidad y temperatura en comparación con los polímeros HPAM. Por último, se realizó una prueba de la interacción roca-fluido del nanohíbrido NH6035-AEAPS con el fin de determinar su aplicabilidad en inyección de polímeros para EOR. La prueba de desplazamiento con el nanohíbrido NH6035-AEAPS mostró una recuperación de aceite del 52% adicional a la inyección de agua.