新型酸纳米胶囊提升酸的使用寿命

为了控制物质的释放，在其外套一个纳米胶囊是一种很时新的做法。近日，美国哥伦比亚国立大学麦德林分校的一个科研团队开发了一种新型的酸纳米胶囊，其具有定制的破胶温度，可用于控制酸的释放以溶解细颗粒。相关成果4月23日在线发表于美国化学会的《能源与燃料》上。

在本研究中，科研团队以氢氟酸（HF）为核，以树脂/沥青质（R/a）混合物为壳，合成了不耐热纳米胶囊（NC）。对于储层温度下氢氟酸的控制释放，可以通过改变树脂/沥青质的比例，从而形成具有不同软化点的壳。

科研团队把NC分散到注射盐水中，可配制成一定浓度的胶囊酸，这样的胶囊酸可称为纳米流体（NF）。在120°C温度下，对作为对照的游离酸和胶囊酸分别进行pH值测量、防腐能力和溶解动力学测试。同时，科研团队使用透射电子显微镜、动态光散射和傅里叶变换红外光谱等手段，对新开发的酸纳米胶囊的结构、大小和化学性质进行了表征。

研究测试结果表明，酸纳米流体（NF）的pH值为5.67，而游离酸的pH值低于1，说明纳米胶囊对氢氟酸颗粒起到了保护作用，使得氢氟酸释放变缓。相对于酸纳米流体，游离氢氟酸的腐蚀速率高出94%；在溶解动力学方面，在前20小时内，使用胶囊酸的溶液的溶解速率也会降低至70%。

科研团队表示，氢氟酸纳米胶囊的开发，可以延长酸的使用寿命，减少刺激过程中的腐蚀。

新型酸纳米胶囊有许多优势  图片来自论文

相关论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.2c00544