اندازه‌گيري آزمايشگاهي خواص فوم آبي پايدار شده توسط نانوذره اصلاح شده سيليكا با سورفكتانت

در اين مطالعه، پايداري فوم آبي توسط نانوذرات اصلاح‌شده با سورفكتانت افزايش يافت. براي درك بهتر رفتار فوم تثبيت شده با مخلوط نانوذره و سورفكتانت، رفتار فوم‌زايي، پايداري، تغييرات ترشوندگي نانوذرات و كشش سطحي برحسب زمان مورد بررسي قرار گرفتند. نتايح زاويه تماس سيستم كلسيت/نفت خام/محلول مولد فوم نشان داد اضافه كردن سورفكتانت CTAB به نانوسيال سيليكا منجر به تغيير ترشوندگي نانوذره مي‌شود. در غلظت يك برابر غلظت بحراني مايسلي از سورفكتانت، نانوذره بيشترين تغيير ترشوندگي به‌سمت آب‌گريزي را تجربه مي‌كند و زاويه تماس آن از °20 در زمان صفر به °57 در زمان 24h مي‌رسد. در غلظت ذكر شده كشش سطحي به حداكثر مقدار خود مي‌رسد. اين پديده به كاهش سورفكتانت‌هاي آزاد در اثر جذب سطحي بر نانوذره نسبت داده شد. رفتار پايداري و فوم‌زايي توسط روش راسمايلز مورد بررسي قرار گرفت. فوم تثبيت شده با نانوذرات در مقادير كم آب‌گريزي و در ابتداي عمر، داراي نمودار تحليل‌رفتگي خطي و مشابه با فوم پايدار شده با سورفكتانت تنها بود. بنابراين پايداري ابتداي عمر فوم توسط سورفكتانت‌هاي آزاد كنترل مي‌شود. با گذشت زمان، با برجسته شدن سازوكار‌هاي پل‌زني ذرات، افزايش حداكثر فشار مويينگي انعقاد و افزايش گرانروي توده مايع، پايداري فوم توسط نانوذره كنترل مي‌شود و به‌صورت معني داري افزايش مي‌يابد. در مقادير بالاي آب‌گريزي نانوذره (نزديك به 1CMC )، علاوه‌بر سورفكتانت، نانوذرات نيز به‌عنوان فعال‌سطحي عمل مي‌كنند زيرا نمودار تحليل رفتگي خطي  كه در مقادير آب‌گريزي كم مشاهده شده بود در اين نمونه مشاهده نمي‌شود. بنابراين، ابتداي عمر فوم توسط هر دو نانوذره و سورفكتانت آزاد كنترل مي‌شود. نتايج نشان داد رفتار فوم‌زايي محلول‌هاي مولد فوم مشابه رفتار كشش سطحي است. همچنين، تغيير ترشوندگي نانوذره كه داراي زمان تعادل طولاني مدت است به‌عنوان سازوكار پيشنهادي براي پايداري بالاي فوم تثبيت شده با نانوذره در نيمه دوم عمر آن پيشنهاد مي‌شود.