بررسی نقش گروه عاملی کربوکسیلاتی بر عملکرد نانولوله‌های کربنی تک‌جداره در فرایند تشکیل هیدرات گاز طبیعی

در این تحقیق فرایند تشکیل هیدرات گاز طبیعی در حضور نانولوله کربنی تک‌جداره خالص و عاملدار شده به منظور بررسی اثر عاملدار کردن نانوذرات مطالعه گردید. برای این منظور ابتدا گروه های عاملی کربوکسیلاتی طی فرایند اکسیداسیون در محیط اسیدی بر سطح نانولوله های کربنی پیوند خورده و وضعیت نانوساختاری و کریستالیتی آن توسط آنالیزهای xrd، ftir، bet و تصاویر sem بررسی شد. سپس نانوسیالات پایداری حاوی نانولوله کربنی تک‌جداره و عاملدار شده با غلظت 1 وزنی تهیه و در فرایند تشکیل هیدرات گازی در فشار psig 1000 و دمای 4 درجه سانتی گراد استفاده شد. نتایج حاصل نیز با دو نمونه شاهد حاوی آب خالص و مخلوط آب/سورفکتنت مقایسه شد. نتایج حاکی از آن است که گروه های عاملی کربوکسیلاتی با افزایش تخلخل در ساختار کربنی و ایجاد پایداری مناسب در سیال ضمن عدم نیاز به سورفکتنت دارای اثر مناسبی در زمان انحلال گاز، فرایند القا و نحوه رشد هیدرات گازی داشته و درنتیجه ضمن افزایش ظرفیت ذخیره سازی موجب پایداری بیشتر هیدرات تشکیل یافته می شوند. بطوریکه زمان فرایند انحلال را 72.6 و زمان فرایند القا را تا 78.9 کاهش داده و مقدار ذخیره سازی گاز را 69.6 افزایش داده است. همچنین مشاهده شد پایداری هیدرات تشکیل شده در حضور نانولوله کربنی تک‌جداره عاملدار شده 44.9 بیشتر از آب می باشد لذا استفاده از آن به عنوان راه کاری مناسب در راستای کاهش و رفع محدویت های موجود برای فرایند هیدرات پیشنهاد می شود.