在碳酸盐岩表面对青素吸附的性能调查:光谱实验和分子模拟

科学领域:

• 石油工程是石油工程中的一个.
• 表面化学 表面化学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 在油库岩层上青烯吸附对于石油行业的增强石油回收 (EOR) 至关重要.
• 了解青与多洛米特和石等不同类型岩石之间的相互作用,对于优化EOR策略至关重要.

研究的目的:

• 为了研究碳酸盐多洛米特和石表面上青烯吸附的宏观和微观相互作用性能.
• 阐明吸附机制和控制青岩相互作用的热力学/动力学模型.
• 为改善EOR流程提供基本见解.

主要方法:

• 使用光谱学实验进行宏观调查,以确定兰迈尔热力学和伪二次 (PSO) 运动模型.
• 使用分子动力学模拟 (MDS) 进行微观调查,以分析系统稳定性和青-表面相互作用.
• 分析青的分子方向和力量主导.

主要成果:

• 对多洛米特和石均观察到单层青烯吸附.
• 与石相比,多洛米特的吸附能力显著提高 (5.35 mg/g与1.28 mg/g相比),吸附自发性更强 (-7.76 kJ/mol与 -4.76 kJ/mol)
• 多洛米特的系统稳定性 (-58 kJ/mol) 和青烯吸附稳定性 (-147 kJ/mol对于白石,-89 kJ/mol对于石) 比石更高.
• 提出了一种分子定向模型 (低度时"横向",高度时"直立").

结论:

• 与石相比,多洛米特表面在青烯吸附方面表现优越,这表明EOR应用的潜力更高.
• 这项研究提出了一个分子导向和力主导模型来解释青烯吸附机制.
• 这些发现有助于对青烯吸附的基本理解,有助于开发更有效的EOR技术.