BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT TỪ
BỌC POLYMER ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG
TRONG TĂNG CƯỜNG THU HỒI DẦU
Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN PHƯƠNG TÙNG
TS NGUYỄN THỊ THU TRANG
Sinh viên thực hiện: HOÀNG ANH QUÂN
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM
KHOA HÓA HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHẾ TẠO VẬT LIỆU NANO OXIT SẮT TỪ
BỌC POLYMER ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG
TRONG TĂNG CƯỜNG THU HỒI DẦU
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký tên và ghi rõ họ và tên)
PGS.TS Nguyễn Phương Tùng TS Nguyễn Thị Thu Trang
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2019
i
LỜI CẢM ƠN
Ngày ta bước chân vào giảng đường đại học, đâu ai nghĩ rằng 4 năm cứ ngỡ là dài lại
trôi qua nhanh đến như vậy. Quãng thời gian ấy trôi qua nhanh tựa như cái chớp mắt, nhưng
cũng đọng lại biết bao kỉ niệm đáng nhớ với biết bao cảm xúc của của thời sinh viên. Và
để kết thúc quãng đời sinh viên đầy ý nghĩa kia, Khóa luận tốt nghiệp là một trải nghiệm
khá thú vị nhưng cũng không hề dễ dàng để hoàn thành công việc học tập tại Trường Đại
học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cô PGS. TS
Nguyễn Phương Tùng, là người trực tiếp hướng dẫn, chỉ dạy, giúp đỡ tận tình em ngay từ
những ngày đầu làm quen với nghiên cứu khoa học cũng như đề tài khóa luận tốt nghiệp.
Và em cũng gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến cô TS. Nguyễn Thị Thu Trang, là
người đồng hướng dẫn cùng với cô Tùng, cô cũng tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em rất nhiều
để em thực hiện và hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả thầy cô giảng viên trong Khoa Hóa học – Trường
Đại học Sư phạm TP. HCM nói chung và các thầy cô giảng viên bộ môn Hóa Vô cơ nói
riêng. Các thầy cô đã tận tình chỉ dạy, truyền đạt kiến thức cho em và các bạn trong quãng
thời gian học tập tại trường cũng như đã tạo điều kiện tối đa cho em để hoàn thành tốt Khóa
luận tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn đến anh Khanh, anh Trường và các anh, chị tại phòng Công
nghệ Nano và Chuyển hóa Năng lượng thuộc Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng (IAMS)
– Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam (VAST) đã tận tình giúp đỡ em trong
suốt thời gian em thực hiện đề tài tại đây.
Con xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bố mẹ, những người đã sinh thành và nuôi dưỡng
con để con có được như ngày hôm nay, luôn bên cạnh và động viên con khi con gặp khó
khăn trong cuộc sống.
Xin gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè đã luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ mình.
ii
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất. Song do
buổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học và sự hạn chế về kiến thức cũng
như thực nghiệm nên những thiếu sót là điều không thể tránh khỏi mà bản thân em chưa
nhận thấy được. Em rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của quý thầy
cô để đề tài của em được hoàn thiện hơn, giúp em tích lũy kinh nghiệm cho sau này.
Cuối cùng, em xin chúc quý thầy cô và bạn bè sức khỏe, đạt nhiều thành công trong
cuộc việc và cuộc sống.
TP. HCM, tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện đề tài
Hoàng Anh Quân
iii
TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Quá trình tăng cường thu hồi dầu (TCTHD) là quá trình bơm vào vỉa các tác nhân
ngoại lai nhằm thu hồi một lượng dầu bị bẫy lại sau giai đoạn khai thác sơ cấp và khai thác
thứ cấp. Tuy nhiên, các phương pháp TCTHD đang được sử dụng hiện nay chưa đạt được
hiệu quả như mong muốn, khoảng 70% lượng dầu tại chỗ còn nằm lại. Vì vậy, hệ chất lỏng
nano – nano từ tính bọc polymer đang được xem là một giải pháp đột phá, có nhiều hứa
hẹn và trở thành hướng nghiên cứu đang được quan tâm đặc biệt trong khai thác dầu khí.
Vật liệu nano Fe3O4 từ lâu đã được nghiên cứu để ứng dụng vào lĩnh vực dầu khí. Các
hạt nano từ tính được bao bọc bởi các loại polymer mang những tính chất khác nhau hiện
được nghiên cứu ngày càng nhiều, không chỉ riêng trong lĩnh vực dầu khí mà còn ở một số
lĩnh vực khác. Đề tài này nghiên cứu vật liệu nano từ tính Fe3O4 bọc copolymer (methyl
methacrylate) – (2–acrylamide –2–methyl–propanesulfonate) (MMA-co-AMPS), với cầu
nối là Oleic acid, để giúp các hạt nano ổn định các tính chất trong môi trường phân tán
khắc nghiệt. Quá trình tổng hợp nano từ tính sử dụng phương pháp đồng kết tủa và phương
pháp phân hủy nhiệt, bước đầu so sánh được những ưu điểm, nhược điểm của 2 phương
pháp. Phương pháp vi nhũ – polymer hoá được sử dụng để tổng hợp lớp vỏ polymer bao
bọc nano từ tính. Vật liệu tổng hợp được có cấu trúc lõi – vỏ thu được phân tán tốt trong
môi trường nước biển, ổn định nhiệt cao. Khảo sát các yếu tố về tác động giảm sức căng
bề mặt liên diện giữa nước biển và dầu thô, độ phân tán trong nước biển, bền nhũ và ổn
định ở nhiệt độ cao, đã cho được những kết quả thành công ban đầu.
Đặc điểm về cấu trúc hóa học, hình thái của vật liệu được khảo sát lần lượt bằng các
phương pháp phân tích FTIR, DLS, TEM, PXRD, VSM và TGA, và. Các yếu tố thể hiện
tiềm năng ứng dụng trong TCTHD được khảo sát theo các tiêu chuẩn của ngành dầu khí
và kết quả thu được hệ chất lỏng nano phân tán tốt trong nước biển và chất HĐBM, ổn định
trong môi trường nhiệt độ cao. Các hạt nano có kích thước từ 12 – 15 nm bền nhiệt có tiềm
năng trong việc ứng dụng trong TCTHD.