Síntesis y caracterización de derivados aminados de óxido de grafeno y su evaluación sobre las propiedades interfaciales en sistemas aceite-agua

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dc.contributor.advisorCabanzo Hernández, Rafael
dc.contributor.advisorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.authorRomero Jaimes, Cindy Julieth
dc.contributor.evaluatorMartínez Ortega, Fernando
dc.contributor.evaluatorDoerr, Markus Hans Oliver
dc.date.accessioned2022-04-01T04:17:24Z
dc.date.available2022-04-01T04:17:24Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractLa inundación química es una alternativa empleada en los últimos años para mejorar la producción de petróleo en yacimientos maduros, consiste en la adicción de sustancias químicas al fluido de inyección con el fin desplazar mayores cantidades de petróleo dentro de los yacimientos. En la presente investigación se sintetizó materiales de óxido de grafeno funcionalizados con moléculas como: di-aminas y aminoácidos, con el objetivo de evaluar su comportamiento en interfaces agua/aceite y agua/aceite/superficie. La síntesis del Óxido de Grafeno (GO) se realizó mediante el método de Hummer’s modificado, la funcionalización de las aminas al GO se realizó empleando las metodologías reportadas por Bourlinos et al, Tuan Nguyen et al y Shadpour Mallakpour et al. Los materiales obtenidos se analizaron por las técnicas FTIR, Raman, DRX, XPS y TGA, posteriormente, se evaluó el efecto de la concentración de los nanofluidos sobre la tensión interfacial, se determinó el ángulo de contacto de superficie Berea que estuvieron en contacto con los nanofluidos y se estudió la formación de emulsiones crudo/nanofluidos con y sin presencia de salmuera. Mediante las técnicas de caracterización se identificó los grupos funcionales característicos del GO y la funcionalización de los compuestos aminados al GO, en donde se encontró que presentaron interacciones covalentes e iónicas. Los resultados más prometedores de la investigación se encontraron con los nanomateriales de GO-aminoácidos, los cuales redujeron la IFT entre un 58,8-62,5 % en referencia al agua, y entre un 45-50% con respecto al GO, mantienen las características hidrofílicas de las superficies tipo arenisca, y sus emulsiones presentaron una estabilidad del 100 % después de 15 minutos de formadas y en ausencia salmuera. Estos nanomateriales mostraron ser prometedores para ensayos más especializados de recobro mejorado debido a su capacidad para formar emulsiones del tipo O/W, ser reductores en la tensión interfacial y su mejor estabilidad térmica. *
dc.description.abstractenglishIn the last years in Colombia, there have been promoted alternative techniques to increase oil production. Chemical Enhanced Oil Recovery (CEOR) methods have been of great interest to fulfill this purpose. This technique consists of adding chemical substances in the injection fluid to improve the mobility of the oil trapped in the deposits or decreasing the interaction of the crude oil with the reservoir rock. We studied the interfacial properties of graphene oxide functionalized with amino compounds, such as di-amines and amino acids. Graphene oxide was synthesized by the improved Hummer’s method. The synthesis of amino-modified graphene oxide was carried out by the methods reported by Bourlinos et al, Tuan Nguyen et al and Shadpour Mallakpour et al. The samples were characterized by FTIR, Raman, XRD, XPS, and TGA techniques. The interfacial tension (IFT) and the wettability modification were measured for these compounds. Furthermore, the emulsions were formed in a 90:10 ratio of the aqueous and oil phase. Through characterization techniques, the characteristic functional groups of GO were identified and the functionalization of the GO with amino acids and diamines was studied, where it was found that they presented covalent and ionic interactions. The most promising results of the research were found with GO materials modified with amino acids, which reduced IFT between 58.8-62.5% in reference to water, and between 45-50% with respect to GO, they maintain the hydrophilic characteristics of surfaces sandstone, and their emulsions show the stability of 100 % after 15 minutes of emulsion formation and without brine solution. We suggest that these nanomaterials can be used for more specialized enhanced recovery assays due to their ability to form O / W type emulsions, reduce interfacial tension, and their improved thermal stability.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Química
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/20.500.14071/9535
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría 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.subjectÓxido de grafeno
dc.subjectNanomateriales de GO-Aminados
dc.subjectRecobro mejorado
dc.subjectTensión interfacial y ángulo de contacto
dc.subject.keywordGraphene Oxide
dc.subject.keywordGO-Amino Compounds
dc.subject.keywordEnhanced Oil Recovery
dc.subject.keywordEmulsion
dc.subject.keywordWettability
dc.subject.keywordInterfacial Tension
dc.titleSíntesis y caracterización de derivados aminados de óxido de grafeno y su evaluación sobre las propiedades interfaciales en sistemas aceite-agua
dc.title.englishSynthesis, characterization, and evaluation of interfacial properties in oil-water systems of amino-modified graphene oxide
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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