微流体检测化核的孔径依赖性的微流体检测
Jenna Poonoosamy1, Abdulmonem Obaied2, Guido Deissmann2
1Institute of Energy and Climate Research (IEK-6): Nuclear Waste Management, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425, Jülich, Germany. j.poonoosamy@fz-juelich.de.
Communications chemistry
|November 17, 2023
概括
在多孔介质中的矿物沉是地下能源应用的关键. 我们的研究表明,巴里特结晶甚至可以延迟到1微米孔,这挑战了以前的假设.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 地下能源应用 地下能源应用
背景情况:
- 在多孔介质中的矿物沉对于地下能源应用至关重要.
- 已知热力学效应在小于0.1微米的毛孔中抑制结晶.
- 孔径大小对矿物沉的"延迟"的影响不太清楚.
研究的目的:
- 为了研究孔径大小和几何形状对巴里特沉的影响.
- 为了确定降水延迟发生的最小孔径.
- 探索影响狭小空间中核化概率和矿化趋势的因素.
主要方法:
- 用精确控制的孔径大小和形状进行微流体实验.
- 使用巴里特作为一种模型矿物质,用于降水研究.
- 在微流体通道内对核化概率和晶体生长的定量分析.
主要成果:
- 在1微米的大孔中观察到巴里特沉的延迟.
- 发现核化概率与毛孔体积相比例.
- 矿化主要发生在较大的毛孔中,但这种趋势可以逆转.
结论:
- 孔径大小显著影响矿物沉的开始和速度,超过了以前已知的0.1微米值.
- 诸如流体交换,反应时间和毛孔表面特征等因素可以改变典型的矿化模式.
- 了解这些孔尺度动态对于预测和管理地下环境中的矿物沉至关重要.


