Estudo de dinâmica molecular de surfactante brometo de dodecil-trimetil-amônio (DTAB) em interface heptano-salmoura (2024)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, JACQUELINE TEIXEIRA - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FMT
- DOI: 10.11606/D.43.2024.tde-26062025-160230
- Subjects: PETRÓLEO; SURFACTANTES
- Keywords: DINÂMICA MOLECULAR; DTAB; EOR; MOLECULAR DYNAMICS; PETROLEUM; SURFACTANT
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O surgimento da nanogeociência avançou significativamente a compreensão e controle de interfaces em nanoescala, principalmente no contexto da dinâmica de fluidos em materiais geológicos, que tem particular relevância para a indústria de Petróleo e Gás. As técnicas de recuperação melhorada de petróleo (EOR, do inglês Enhanced Oil Recovery), desenvolveu-se da necessidade de recuperar o alto volume de óleo remanescente dos reservatórios de petróleo. Este processo pode ser substancialmente melhorado modificando o ambiente químico, incorporando elementos como nanopartículas, polímeros e surfactantes. Para aumentar o fator de recuperação de petróleo, é necessário compreender as interações interfaciais, que podem ser do tipo Sólido-Fluido ou Fluido-Fluido, visando aumentar a taxa de mobilização do óleo residual, que está aderido aos poros da rocha. Para compreensão dessas interações interfaciais, analisou-se a interface entre a salmoura e o petróleo: A salmoura contendo surfactante DTAB (brometo de dodeciltrimetil amônio) como modelo de fluido de injeção, e o petróleo, sendo representado pelas moléculas de heptano C7H16. Com o objetivo de descrever o processo e mecanismo ao nível molecular do surfactante, para o controle da viscosidade e da tensão interfacial (IFT, do inglês Interfacial Tension), utilizaram-se simulações de dinâmica molecular (DM).Iniciou-se com a construção e descrição da molécula isolada para os diferentes grupos funcionais segundo o potencial CHARMM, realizou-se a otimização das estruturas dos surfactantes e posteriormente a construção do sistema contendo uma solução aquosa de NaCl com o surfactante e a construção do sistema contendo a interface salmoura/óleo. Após a otimização, foi realizada a validação do potencial utilizado, e análise da viscosidade do fluido injetado de um sistema sem surfactante e em função da concentração de surfactante, depois foi calculada a tensão interfacial para as interfaces salmoura/óleo, também em função da concentração de surfactante. Como resultados, os cálculos de DM mostraram que a IFT reduziu com o aumento da concentração de DTAB. Observou-se a migração do DTAB para a região interfacial, um acúmulo de carga e uma orientação preferencial das moléculas de água. E por fim, as análises auxiliares para compreender os mecanismos estruturais das moléculas de água, íons e óleo para diferentes concentrações de surfactante. Adicionalmente, novos sistemas podem ser estudados, e novos mecanismos da IFT, com a utilização do campo de força CHARMM para diferentes condições termodinâmicas
- Imprenta:
- Data da defesa: 03.09.2024
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
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ABNT
SANTOS, Jacqueline Teixeira. Estudo de dinâmica molecular de surfactante brometo de dodecil-trimetil-amônio (DTAB) em interface heptano-salmoura. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-26062025-160230/. Acesso em: 17 mar. 2026. -
APA
Santos, J. T. (2024). Estudo de dinâmica molecular de surfactante brometo de dodecil-trimetil-amônio (DTAB) em interface heptano-salmoura (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-26062025-160230/ -
NLM
Santos JT. Estudo de dinâmica molecular de surfactante brometo de dodecil-trimetil-amônio (DTAB) em interface heptano-salmoura [Internet]. 2024 ;[citado 2026 mar. 17 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-26062025-160230/ -
Vancouver
Santos JT. Estudo de dinâmica molecular de surfactante brometo de dodecil-trimetil-amônio (DTAB) em interface heptano-salmoura [Internet]. 2024 ;[citado 2026 mar. 17 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-26062025-160230/
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