Gözenek çaplı olay süreçleri gözenekli ortamda petrol kurtarma uygulamaları için karakterize için mikrosıvısal aygıtlar

Summary

Bu yordamı, kolay ve hızlı bir mikrosıvısal aygıt ile özelleştirilebilir geometri ve petrol kurtarma çalışmaları için organik sıvılar tarafından şişme direnç üretmek için hedeftir. Bir polydimethylsiloxane kalıp ilk oluşturulan ve epoksi esaslı aygıt döküm için kullanılır. Bir temsilci deplasman çalışma bildirilmektedir.

Abstract

Mikrosıvısal aygıtları taşıma işlemleri mikroskobik ölçekte çalışmak için çok yönlü araçlardır. Bir talep mikrosıvısal cihazlar için geleneksel polydimethylsiloxane (PDMS) cihazlar aksine o dirençli düşük molekül ağırlıklı yağ bileşenleri bulunmaktadır. Burada, biz bu özelliği olan bir cihaz yapmak facile bir yöntem göstermek ve hangi köpük kurtarır ham petrol tarafından gözenek ölçekli mekanizmaları incelemek için bu protokolü ürün kullanıyoruz. Bir desen ilk bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımıyla ve şeffaflık yüksek çözünürlüklü bir yazıcıda yazdırılan tasarlanmıştır. Bu desen sonra bir fotorezist litografi yordam aktarılır. PDMS üzerinde desen döküm, fırın tedavi ve bir kalıp elde etmek için kaldırıldı. Yaygın olarak kullanılan optik bir yapıştırıcı (OA), thiol-Doğu crosslinking polimer, sonra kalıp dökülür ve UV ışığı altında tedavi. PDMS kalıp uzak optik yapışkanlı döküm soyulmuş. Cam alt katman sonra hazırlanır ve cihazın iki yarısı birlikte bağlı. Optik aygıtlar bazlı tutkal daha geleneksel PDMS mikrosıvısal aygıtları daha sağlam. Epoksi yapısı tarafından birçok organik çözücüler, hafif organik sıvılar içeren deneyler için yeni olanaklar açar şişlik için dayanıklıdır. Ayrıca, yüzey wettability bu cihazların PDMS daha istikrarlı bir davranıştır. Optik yapışkanlı mikrosıvısal cihazların inşaat basit, henüz PDMS tabanlı cihazlar yapımında daha artımlı olarak daha fazla çaba gerektirir. Ayrıca, onlar optik yapışkanlı aygıtlar organik sıvı istikrarlı olmasına rağmen uzun bir süre sonra indirimli bond mukavemetli sergileyebilirler. Optik yapışkanlı mikrosıvısal aygıtları gözenekli medya için 2-B micromodels olarak hareket geometrileri yapılabilir. Bu cihazlar gözenek ölçekli mekanizmaları gelişmiş petrol kurtarma ve akifer düzeltme dahil anlayışımızı geliştirmek için petrol deplasman çalışmada uygulanır.

Introduction

Bu yöntemin amacı görselleştirmek ve Çoklu faz, çok bileşenli sıvı etkileşimleri ve gözenekli medya karmaşık gözenek ölçekli dinamiklerini analiz etmektir. Bu sistemler petrol kurtarma, akifer düzeltme ve hidrolik kırılma^1,2, gibi çeşitli yeraltı işlemler için geçerli olduğu için sıvı akış ve taşıma gözenekli medya ilgi uzun yıllar olmuştur ^{3 , 4 , 5}. micromodels bu karmaşık gözenek yapıları taklit etmek için kullanarak, benzersiz anlayışlar gözenek düzeyinde dinamik olay farklı sıvı aşamaları ve medya

Protocol

Dikkat: Bu protokolü bir yüksek sıcaklık fırın, toksik kimyasallar ve UV ışık işleme içerir. Lütfen tüm malzeme güvenlik bilgi formları dikkatle okuyun ve kurumunuzun kimyasal güvenlik yönergeleri izleyin.

1. cihaz tasarım

1. Bir photomask bir CAD yazılım uygulamasında tasarım.
   1. 3 cm uzunluğunda ve 0.5 cm genişliğinde dikdörtgen bir kanalı çizmek (Şekil 1b-tepe doğru).
   2. Kapalı şekiller gözenekli medya taneleri temsil eden bir dizi oluşturur.
      Not: onlar yumuşak Taş baskı işlemi sırasında üç boyutlu yapılar olacak çünkü bu şekiller için mesaj adlandırılır. Şekil ve büyüklük-in belgili t....

Results

Bu örnek deneyde, sulu köpük katmanlı geçirgenliği kontrasta sahip türdeş olmayan gözenekli ortamda Orta Doğu ham petrol (5.4 cP viskozite) ve 40 ° ciddiyetini API ile yerinden için kullanılır. PDMS köpük jeneratör daha önce tamamen ham petrol ile doymuş bir optik yapışkanlı micromodel bağlıdır. CAD tasarımı için PDMS photomask, köpük jeneratör, fotorezist desenli silikon gofret ve tamamlanan köpük jeneratör eklenen giriş ve çıkış boruları ile Şekil 1a göster.......

Discussion

Petrol kurtarma işlemlerinde optik yapışkanlı micromodels çalışmak için bu protokolü polimer micromodels-cam veya silikon- ve PDMS mikrosıvısal aygıtları facile imalatı gibi sağlamlığı arasında bir denge vurur. Cam veya optik yapışkan yapılmış micromodels farklı olarak, direnç hafif organik türler için PDMS aygıtları eksikliği. PDMS micromodels da çünkü bu cihazların yüzeyler kararsız ıslatma özellikleri vardır ve polimer matris¹⁹gaz geçirgen birçok deney için ideal değildir. Buna ek olarak, optik.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
3 mL Leur-Lok Şırınga	Fischer Scientific	14-823-435
10 mL Cam Şırınga	Fischer Scientific	1482698G
Fotoğraf Maskesi	CAD/Sanat Hizmetleri
Silikon Gofret	Üniversitesi Gofret	452
Propilen-Glikol-Metil-Eter-Asetat ve nbsp;	Sigma Aldrich	484431-4L
150 mm Cam Petri Kabı	Carolina Biyolojik Kaynağı	#721134
60 mm Plastik Petri Kabı	Carolina Biyolojik Kaynağı	#741246
Maske Hizalayıcı	EV Grubu	EVG 620
1 mm Biyopsi Zımbası	Miltex, Plainsboro, NJ	69031-01
Endüstriyel Dağıtım Ucu	CML Kaynağı	Ölçer 23
Ters Mikroskop	Olympus	IX-71
Plazma Sistemi	Harrick Plazma	PDC-32G	Plazma temizleyici
Polidimehtilsiloksan (PDMS)	Dow Corning, Midland, MI	SYLGARD 184
Norland Optik Yapıştırıcı 81 (NOA81) veya (OA)	Norland Products Inc.	8116	Optik yapıştırıcı
Hızlı Ayarlı Epoksi	Fisher Scientific	4001
Cam Slaytlar	Globe Scientic Inc.	1321
SU-8 2015 Photoresist	MicroChem	SU-8 2015	Fotoğrafa dayanıklı
Şırınga Pompası	Harvard Aparatı	Fusion 400
Cam Kılcal Boru	SGE Analitik Bilim	1154710C
Yüksek Hızlı Kamera	Görüş Araştırması	V 4.3
Polietilen Boru	Scientific Commodities Inc.	#BB31695-PE/3