Síntesis y caracterización de óxido de grafeno funcionalizado para la remediación de aguas de producción de la industria petrolera

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dc.contributor.advisorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.advisorCabanzo Hernández, Rafael
dc.contributor.authorContreras Ortiz, Silvia Nathalia
dc.contributor.evaluatorChaur Valencia, Manuel Noé
dc.contributor.evaluatorDurán Moreno, Alfonso
dc.contributor.evaluatorNiño Gómez, Martha Eugenia
dc.contributor.evaluatorPinzón Joya, Julio Roberto
dc.contributor.evaluatorBlanco Tirado, Cristian
dc.date.accessioned2022-04-01T05:33:42Z
dc.date.available2022-04-01T05:33:42Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractLas nano-hojuelas de óxido de grafeno (graphene oxide, GO) han sido probadas experimentalmente como un rompedor eficiente, rápido y universal de emulsiones de crudo en agua. La funcionalización de óxido de grafeno por adición de alquil-aminas es bien conocida por incrementar la afinidad del GO frente a solventes orgánicos. En este trabajo, se presenta una variedad de materiales derivados del GO de naturaleza anfipática propuestos como una alternativa para acelerar la desestabilización de emulsiones de crudo en agua. Se hace una descripción detallada del procedimiento de síntesis, siguiendo el método de Hummers modificado por Marcano, y se complementa con la correspondiente caracterización de los materiales mediante las técnicas analíticas de: espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, difracción de rayos X (XRD), dispersión de rayos X en ángulo pequeño (SAXS) y evaluación de hidrofilicidad por medición de ángulo de contacto. El efecto como rompedor de emulsiones de crudo en agua del material sintetizado fue probado en emulsiones preparadas en condiciones de laboratorio con crudo colombiano en diferente relación de fase con agua y, adicionalmente, con emulsiones estables provenientes de la operación petrolera de campos colombianos. La evaluación como demulsificante muestra que el óxido de grafeno modificado con aminas puede separar las emulsiones de crudo en agua en un corto intervalo de tiempo. Esta evaluación fue desarrollada usando la prueba de botellas y cuantificado por espectroscopia UV-Vis para medir la concentración final de crudo en la emulsión después del tratamiento con el óxido de grafeno funcionalizado.
dc.description.abstractenglishGraphene oxide nano-flakes (graphene oxide, GO) have been experimentally tested as an efficient, fast and universal breaker of oil-in-water emulsions. The functionalization of graphene oxide by addition of alkyl amines is well known to increase the affinity of GO to organic solvents. In this work, a variety of GO derived materials with amphipathic nature is proposed as alternative to accelerate the destabilization of oil-in-water emulsions. A detailed description of the synthesis procedure is made, following the Hummers method modified by Marcano, and is complemented with the corresponding characterization of the materials using the analytical techniques of: Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, diffraction of X-ray (XRD), Small Angle X-ray Scattering (SAXS) and evaluation of hydrophilicity by contact angle measurement. The effect as a breaker of crude oil emulsions in water of the synthesized material was tested in emulsions prepared in laboratory conditions with Colombian crude oil in different phase relation with water and, additionally, with stable emulsions from the oil operation of Colombian fields. Evaluation as a demulsifier shows that amine modified graphene oxide can separate oil-in-water emulsions in a short time. This evaluation was developed using the bottle test and quantified by UV-Vis spectroscopy to measure the final concentration of crude oil in the emulsion after treatment with the functionalized graphene oxide.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001539063
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Química
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.es/citations?user=gAb7ducAAAAJ&hl=es
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6662-5482
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9673
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programDoctorado en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectGrafeno
dc.subjectÓxido de Grafeno
dc.subjectAminofuncionalización
dc.subjectAguas de Producción
dc.subjectEmulsiones O/W
dc.subject.keywordGraphene
dc.subject.keywordGraphene Oxide
dc.subject.keywordAmine Modified
dc.subject.keywordProduction Water
dc.subject.keywordEmulsion O/W
dc.titleSíntesis y caracterización de óxido de grafeno funcionalizado para la remediación de aguas de producción de la industria petrolera
dc.title.englishSynthesis and characterization of funcionalized graphene oxide for the remediation of production waters in the oil industry
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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