ارزیابی خواص رئولوژیکی هیدروژلهای مبتنی بر پلیمر زانتان در حضور نانوذره
دوره 7، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 67-76
راضیه دستجانی فراهانی، آرزو جعفری، محسن وفائی سفتی، ناصر اسدزاده، مهسا باغبان صالحی
چکیده یکی از مسائلی که در ارتباط با تولید نفت دچار مشکل شده است، تولید آب است که سبب کاهش عمر تولید از مخازن و چاههای نفت میشود. امروزه برای عملیات کنترل تولید آب در مخزن از روش تزریق ژل پلیمر استفاده میشود. از اینرو، در این مطالعه سعی شده است که با توجه به مخازن ایران و همچنین به علت وجود مشکلات زیست محیطی در زمینهی پلیمرهای سنتزی، ویژگی رئولوژیکی هیدروژلهای بر پایهی زانتان بررسی شود. استحکام و پایداری هیدروژلها با تغییر شرایط محیطی به صورت تابعی از زمان و نرخ برش قابل بررسی است. بدین منظور، خواص ویسکوالاستیک هیدروژلها شامل مدول الاستیک و ویسکوز نسبت به دما، زمان و نرخ تغییر شکل برای محلول ژلانت مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین تاثیر ترکیبات هیدروژلها شامل غلظت پلیمر، نسبت وزنی عامل شبکهکننده به پلیمر و درصد وزنی نانوذرات سیلیکا در بررسی خواص رئولوژیکی مد نظر قرار گرفته است. علاوهبراین، زمان ژل شدن به عنوان یکی از مهمترین پارامتر تعیینکننده هیدروژل در طول تزریق در محیط متخلخل، بررسی شده است.
مروری بر هیدروژلهای نانوکامپوزیتی: رئولوژی، ریختشناسی و کاربردها
دوره 3، شماره 3، زمستان 1398، صفحه 3-38
فاطمه کارچوبی، مهسا باغبان صالحی، حسین پهلوانی
چکیده موضوع تحقیق: وجود ضعف در استحکام مکانیکی و عدم پایداری حرارتی هیدروژلها، سبب ایجاد محدودیت در کاربرد گستردهی آنها در صنایع مختلف شده است. نیاز روز افزون صنعت برای رفع این مسئله و دستیابی به هیدروژلهایی با خواص بهبود یافته، منجر به طراحی و تولید هیدروژلهای نانوکامپوزیتی شده است.
روش تحقیق: شبکهی پلیمری هیدروژلهای نانوکامپوزیتی در مقایسه با هیدروژلهای مرسوم، دارای خواص ارتجاعی و رئولوژیکی بهبود یافته است. از دیگر نکاتی که بر اهمیت مطالعات ساختاری هیدروژلهای نانوکامپوزیتی میافزاید، استحکام بالای این مواد در مقابل اعمال نیروی خارجی و همچنین حفظ ساختار آن در برابر افزایش دما است. در ایــن راســتا نوع و مقادیر نانوماده، روش ساخت و شکلگیری شبکهی هیدروژل، نقش قابل توجهی در بهبــود خــواص فیزیکــی، شــیمیایی و زیســتی هیدروژلها دارد و البته پارامترهای ذکر شده وابسته به کاربرد هیدروژلهای نانوکامپوزیت، متفاوت خواهد بود. که همین امر لزوم تولید هیدروژلهای نانوکامپوزیت خیاط دوز(tailor-made) را نشان میدهد. بنابراین آشنایی با گسترهی نانومواد، روش ساخت و شناسایی محصول در کنار اطلاعات کافی در مورد کاربرد این مواد نقش مهمی در تضمین موفقیت این مواد خواهد داشت که این امر مستلزم پژوهش و مطالعات کتابخانهای جامع و اشراف به فرایندهای پلیمریزاسیون، علوم ریختشناسی و رئولوژی خواهد بود.
نتایج اصلی: در این مقاله مروری، به پیشرفتهای علمی در زمینهی هیدروژلهای نانوکامپوزیتی با تمرکز بر انواع آن مبنی بر نوع نانوذرات، ویژگیهای آن، روشهای ساخت، روشهای شناسایی با دیدگاهی نوین در زمینههای رئولوژی، آنالیز حرارتی و ریختشناسی پرداخته شده است و در نهایت قابلیت کاربرد این مواد در قالب یک جدول جامع در زمینههای متفاوتی چون مهندسی بافت، ازدیاد برداشت نفت، کشاورزی و... گردآوری شده است.