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Updated: Sep 10, 2025
07:32
Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification
Published on: April 7, 2017
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Sinérgico Epiclorhidrina-Crosslinked Carboximetil Xylan para mejorar la estabilidad térmica y el control de la
Yutong Li1, Fan Zhang1, Bo Wang2
1School of Petroleum Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China.
Gels (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
Resumen
Los fluidos de perforación respetuosos con el medio ambiente que utilizan carboximetilxilano (ECX) reticulado a la epiclorhidrina muestran una mayor estabilidad térmica y rendimiento. Este nuevo polímero a base de polisacáridos ofrece una mejor reología, una reducción de la pérdida de líquidos y una reducción efectiva de la fricción en aplicaciones a alta temperatura.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Química de los polímeros
- Ingeniería del petróleo
Sus antecedentes:
- Los polímeros de polisacáridos renovables ofrecen potencial para fluidos de perforación ecológicos.
- Los fluidos existentes a base de polisacáridos carecen de suficiente estabilidad térmica y compatibilidad coloidal para uso industrial.
- Las operaciones de perforación a alta temperatura requieren formulaciones avanzadas de fluidos para la eficiencia y la seguridad.
Objetivo del estudio:
- Diseñar y sintetizar un nuevo polisacárido reticulado para fluidos de perforación a alta temperatura.
- Evaluar la estabilidad térmica, las propiedades reológicas y el rendimiento del polímero modificado en formulaciones de fluidos de perforación.
- Evaluar el impacto ambiental y la biodegradabilidad del material desarrollado.
Principales métodos:
- Síntesis de carboximetilxilano cruzado con epiclorhidrina (ECX) a través del enlace cruzado covalente y la funcionalización hidrófila.
- Caracterización mediante FT-IR, XRD, TGA/DSC, mediciones del potencial zeta, pruebas reológicas, pruebas tribológicas y SEM.
- Evaluación del rendimiento en suspensiones de fluidos de perforación a base de agua en condiciones de envejecimiento dinámico a 150 °C.
Principales resultados:
- ECX exhibió un aumento de la temperatura de transición de vidrio (+10 °C) y la cristalinidad (+15%), formando una red 3D estable.
- Los fluidos modificados por ECX mostraron una estabilidad coloidal mejorada (potencial zeta -52 mV), un punto de rendimiento mejorado (+620%), y una pérdida de fluidos reducida (71,6%).
- Las formulaciones mantuvieron un rendimiento reológico significativo (70%) y un control de filtración (57,5%) después del envejecimiento a 150 °C, con una reducción de la fricción de hasta un 68,2%.
Conclusiones:
- El carboximetilxilano (ECX) cruzado con epiclorhidrina ofrece una estabilidad térmica y un rendimiento superiores para los fluidos de perforación.
- El enfoque de ingeniería molecular mejoró con éxito la microestructura del gel y la función macroscópica para entornos hostiles.
- ECX demuestra una alta biodegradabilidad y baja toxicidad acuática, presentando una alternativa sostenible para aplicaciones industriales.
