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

Escobar Galvis, Silvia Nathalia

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

dc.contributor.advisor	Romero Bohórquez, Arnold Rafael
dc.contributor.advisor	Quintero Pérez, Henderson Iván
dc.contributor.author	Escobar Galvis, Silvia Nathalia
dc.contributor.evaluator	León Bermúdez, Adán Yiovani
dc.contributor.evaluator	Mejía Ospino, Enrique
dc.date.accessioned	2024-03-13T20:06:12Z
dc.date.available	2024-03-13T20:06:12Z
dc.date.created	2024-02-27
dc.date.embargoEnd	2029-02-27
dc.date.issued	2024-02-27
dc.description.abstract	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.
dc.description.abstractenglish	This research addresses the synthesis and aminofunctionalization of SiO2 nanoparticles with the aim to develop NpSiO2@HPAM hybrid materials. These hybrid materials combine the thermal and chemical resistance properties of SiO2 nanoparticles with the viscoelasticity of partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM), which provides them with unique and enhanced properties for their application in Enhanced Oil Recovery (EOR). The SiO2 nanoparticles were synthesized by the Stöber method for subsequent aminofunctionalization with APMS and AEAPS. The insertion of this amino group on the surface of the nanoparticles facilitates the chemical interaction with the carboxylic carbon of the HPAM, forming an amide bond that leads to the formation of the NpSiO2@HPAM hybrid material. The products obtained in each synthesis stage were analyzed and characterized by the available instrumental techniques, FT-IR, DLS, Pζ, DRX, TGA and XPS, which allowed verifying the formation of the expected products through the identification of characteristic functional groups by FTIR 1605 cm-1: N-H, 1082-1091 cm-1: Si-O-Si) y XPS (401,51 eV: NH-C=O) that show the formation of the amide bond between the aminofunctionalized SiO2 nanoparticles and the HPAM polymers. Additionally the rheological behavior of the nanohybrids was evaluated and compared with the precursor commercial polymer. Finally, a rock-fluid interaction test of the nanohybrid NH6035-AEAPS was performed in order to determine its applicability in polymer injection for EOR. The displacement test with the nanohybrid NH6035-AEAPS showed an oil recovery of 52% additional to water injection.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Química
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/42262
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Maestría en Química
dc.publisher.school	Escuela de Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Nanohíbrido
dc.subject	Nanopartículas
dc.subject	Recobro Mejorado del Petróleo
dc.subject	Polímeros HPAM
dc.subject.keyword	Nanohybrids
dc.subject.keyword	Nanoparticles
dc.subject.keyword	Enhanced Oil Recovery
dc.subject.keyword	HPAM Polymers
dc.title	Síntesis y aminofuncionalización de nanopartículas de SiO2 para la obtención de materiales híbridos NpSiO2@HPAM con potencial aplicación en EOR
dc.title.english	Synthesis and Aminofunctionalization of SiO2 Nanoparticles to Obtain NpSiO2@HPAM Hybrid Materials with Potential Application in EOR
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría