"Умные" гидрогели, восприимчивые к углеводородам
Номер гранта: | 08-03-00978 |
Область научного знания: | химия и науки о материалах |
Тип конкурса: | («а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты |
Год выполнения: | 2008г. |
Руководитель: | Филиппова О.Е. |
Статус заявки: | поддержана |
Аннотация к заявке:
Проект направлен на создание и изучение нового типа «умных» полимерных гидрогелей, обладающих восприимчивостью к углеводородам. В предлагаемых физических гидрогелях часть субцепей образована гидрофобно модифицированным (ГМ) водорастворимым полимером, а другая – длинными цилиндрическими мицеллами поверхностно-активного вещества (ПАВ), разрушающимися в результате абсорбции неполярных соединений. До сих пор не удавалось получить гель полимер/ПАВ в условиях, когда цилиндрические мицеллы ПАВ выступают в роли субцепей сетки.
В рамках проекта предполагается исследовать влияние концентрации полимера, ПАВ и низкомолекулярной соли, а также гидрофобных групп полимера, ответственных за взаимодействие с мицеллами, на реологические свойства гелей и на основании этих данных определить условия, при которых получаются наиболее прочные гели полимер/ПАВ. В качестве полимера будет использован ГМ полиакриламид, в качестве ПАВ - эруцил-бис(гидроксиэтил)метиламмоний хлорид или олеат калия.
Также предполагается изучить изменение реологических свойств гелей полимер/ПАВ под воздействием внешних факторов: температуры и добавок различных углеводородов (н-гептан, н-додекан, толуол). Одновременно с проведением реологических исследований происходящие в гелях структурные изменения будут изучены методами малоуглового рассеяния нейтронов и светорассеяния. Это позволит выявить причину изменения свойств гелей при воздействии внешних факторов. На основании проведенных исследований предполагается получить гидрогели, легко разрушающиеся при контакте с углеводородами (благодаря мицеллам ПАВ), но устойчивые к повышенным температурам (благодаря полимерному компоненту).
Планируемые фундаментальные исследования представляются особенно актуальными в связи с тем, что восприимчивые к углеводородам гидрогели весьма перспективны для использования в нефтедобывающей промышленности с целью увеличения проницаемости пластов по отношению к нефти.
Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:
Получен новый тип физических гидрогелей на основе гидрофобно модифицированного полиакриламида и ряда вязкоупругих поверхностно-активных веществ (ПАВ), в котором длинные цилиндрические мицеллы ПАВ выступают в роли субцепей сетки.
Исследовано влияние температуры и углеводородов на реологические свойства гелей.
Благодаря полимерному компоненту, гели сохраняют высокие значения вязкости и модуля упругости до более высоких температур и обладают восприимчивостью к углеводородам.
Добавление углеводорода вызывает превращение геля в жидкость с вязкостью порядка вязкости воды, с разрушением цилиндрических мицелл и образованием капель микроэмульсии углеводорода в воде.
Полученные гели, восприимчивые к углеводородам, перспективны для практического применения в составе жидкостей для гидроразрыва пласта в нефтедобывающей промышленности.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции.
по состоянию на 28.03.2024.