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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Viscosity enhancement of CO2 by rod-like reversed micelles for enhanced oil recovery

Research Project

Project/Area Number 26289345
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

鷺坂 将伸  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (60374815)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords会合体 / 界面活性剤 / 粘度 / 原油増進回収 / 二酸化炭素 / ポリマー
Outline of Annual Research Achievements

H28年度に棒状会合体の形成が確認されたフッ化炭素―炭化水素ハイブリッド化合物に対し、棒状会合体の芯となるCO2溶解性ポリマーを複合し、CO2の粘度増大に有望な棒状会合体が全体に張り巡らされた3Dネットワーク構造体の開発を目指した。CO2溶解性ポリマーとして、イソプロパノールをマレイン酸とエステル化し、それを酢酸ビニルとともに重合した多分岐ポリマーとを合成した。英国Rutherford Appleton研究所の小角中性子散乱(SANS)測定装置LOQを利用して、1~2 wt%のCO2溶解性ポリマーと、35mMまたは50mMのハイブリッド化合物を超臨界CO2に溶解させ、SANS測定を行ったところ、円筒状粒子の理論曲線が最も良好にSANSデータに一致し、推定された棒状会合体の半径Rと長さLは、45℃と350barの条件でポリマー2wt%のみではR= 1.56 nm, L=4.60 nmであり、さらにハイブリッド化合物p-F6AH6を50mM加えた場合には、R= 1.22 nm, L=13.0 nmとなり、棒状会合体のアスペクト比(L/2R)が1.47から5.32に増大し、ポリマーとハイブリッド化合物が共存することで棒状会合体が明確に伸張し、3Dネット―ワーク構造の前駆体が形成していることを示唆した。これによる粘度の増大は、20%程度であると推定された。さらに、ハイブリッド化合物にスルホン酸ナトリウム親水基を付けた界面活性剤FC6-HC5が同条件の超臨界CO2中で、35mMの比較的低濃度環境でR= 1.22 nm, L=87.9 nmの棒状会合体を形成することがSANS測定から確認された。この棒状会合体は、CO2の粘度を3倍増大させることが推定され、原油増進回収に有用であることがわかった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ブリストル大学/ラザフォードアップルトン研究所/スォンジー大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      ブリストル大学/ラザフォードアップルトン研究所/スォンジー大学
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] ピッツバーグ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ピッツバーグ大学
  • [Int'l Joint Research] イドリススルタン教育大学(マレーシア)

    • Country Name
      MALAYSIA
    • Counterpart Institution
      イドリススルタン教育大学
  • [Journal Article] Rational Design of Aromatic Surfactants for Graphene/Natural Rubber Latex Nanocomposites with Enhanced Electrical Conductivity2018

    • Author(s)
      Tretya Ardyani, Suriani Abu Bakar, Masanobu Sagisaka, Yasushi Umetsu, J.J. Hamon, Bazura Abdul Rahim, Siti Rahmah Esa, H.P.S Abdul Khalil, Mohamad Hafiz Mamat, Stephen King, Julian Eastoe
    • Journal Title

      Journal of Colloids and Interfaces

      Volume: 516 Pages: 34-47

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2018.01.041

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anisotropic reversed micelles with fluorocarbon-hydrocarbon hybrid surfactants in supercritical CO22018

    • Author(s)
      Masanobu Sagisaka, Shinji Ono, Craig James, Atsushi Yoshizawa, Azmi Mohamed, Frederic Guittard, Robert M. Enick, Sarah E. Rogers, Adam Czajka, Christopher Hill, and Julian Eastoe
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2017.12.012

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Trimethylsilyl Hedgehogs - A novel class of superefficient hydrocarbon surfactants2017

    • Author(s)
      Adam Czajka, Christopher Hill, Jocelyn Peach, Jonny Pegg, Isabelle Grillo, Frederic Guittard, Sarah E. Rogers, Masanobu Sagisaka, and Julian Eastoe
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 19 Pages: 23869-23877

    • DOI

      10.1039/c7cp02570j

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rod-like nanoaggregates as a CO2 thickener for enhanced oil recovery2017

    • Author(s)
      Masanobu Sagisaka, Yuuki Sato, Shinji Ono, Craig James, Atsushi Yoshizawa, Julian Eastoe
    • Organizer
      EMN Meeting on Nanoparticles 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Stabilization of Water-in-Supercritical Carbon Dioxide Nanoclusters by Headgroup-Free Compounds2017

    • Author(s)
      Masanobu Sagisaka, Shunsuke Ogiwara, Atsushi Yoshizawa, Craig James, Julian Eastoe
    • Organizer
      EMN Meeting on Surface and Interface 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 原油増進回収に向けたCO2foamの開発~グリセリンのCO2foam安定化効果~2017

    • Author(s)
      鷺坂将伸
    • Organizer
      グリセリン新規用途開発研究助成 第9回研究報告会
    • Invited
  • [Presentation] Water/Supercritical Carbon Dioxide Nanodispersions Stabilized by Non-surface-active molecules2017

    • Author(s)
      Masanobu Sagisaka, Shunsuke Ogiwara, Shinji Ono, Craig James, Atsushi Yoshizawa, Julian Eastoe
    • Organizer
      The 7th Asian Conference on Colloid & Interface Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fluorocarbon-hydrocarbon hybrid compounds having hydrogen bonding groups to thicken supercritical CO22017

    • Author(s)
      Tsubasa Kondo, Yuki Sato, Atsushi Yoshizawa, Julian Eastoe, Masanobu Sagisaka
    • Organizer
      The 7th Asian Conference on Colloid & Interface Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interfacial Properties and Waterproofing Ability of Asymmetric Di-chain Surfactants with Hyperbranched Hydrocarbon Tails2017

    • Author(s)
      Yasushi Umetsu, Kazuki Fujita, Atsushi Yoshizawa, Masanobu Sagisaka
    • Organizer
      The 7th Asian Conference on Colloid & Interface Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Viscosity Enhancement of Supercritical CO2 by Low Fluorine-Content Surfactants2017

    • Author(s)
      Takahiro Kawasaki, Yuuki Sato, Shinji Ono, Atsushi Yoshizawa, Azmi Mohamed, Julian Eastoe, Masanobu Sagisaka
    • Organizer
      The 7th Asian Conference on Colloid & Interface Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水素結合基を有するフッ化炭素-炭化水素ハイブリッド化合物による超臨界CO2の増粘効果2017

    • Author(s)
      近藤翼、吉澤篤、鷺坂将伸
    • Organizer
      第15回超臨界流体ミニワークショップ
  • [Presentation] 親水基を持たない化合物による超臨界CO2中での水クラスター形成と応用2017

    • Author(s)
      斉藤達也、吉澤篤、鷺坂将伸
    • Organizer
      第15回超臨界流体ミニワークショップ
  • [Presentation] 水/超臨界CO2混合系における親CO2性界面活性剤の界面物性と会合挙動2017

    • Author(s)
      高橋孝樹、吉澤篤、鷺坂将伸
    • Organizer
      第15回超臨界流体ミニワークショップ
  • [Presentation] 多分岐型炭化水素系界面活性剤の表面張力低下能力と撥水処理能力2017

    • Author(s)
      藤田一樹、吉澤篤、鷺坂将伸
    • Organizer
      第15回超臨界流体ミニワークショップ
  • [Presentation] 非対称二鎖型炭化水素系界面活性剤の界面化学的物性と撥水処理能力2017

    • Author(s)
      梅津健史、吉澤篤、鷺坂将伸
    • Organizer
      第15回超臨界流体ミニワークショップ
  • [Presentation] 低フッ素量界面活性剤による超臨界CO2の粘度増加2017

    • Author(s)
      川崎貴弘、吉澤篤、鷺坂将伸
    • Organizer
      第15回超臨界流体ミニワークショップ
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中での棒状会合体の形成と増粘効果2017

    • Author(s)
      鷺坂将伸、佐藤湧貴、小野真司、吉澤篤、Julian Eastoe
    • Organizer
      第68回コロイドおよび界面化学討論会
  • [Presentation] ミクロ相分離を利用した分子集合体の機能開発2017

    • Author(s)
      鷺坂将伸
    • Organizer
      フルオラス科学研究会第10回シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Interfacial Properties and Aggregation Behavior of Nonion-type CO2-philic Surfactants in Water/supercritical CO2 Mixtures2017

    • Author(s)
      Koki Takahashi, Atsushi Yoshizawa, Masanobu Sagisaka, Julian Eastoe
    • Organizer
      色材協会創立90周年記念会議
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rod-like reversed micelle formation and thickening ability of fluorinated di-chain surfactants in supercritical CO22017

    • Author(s)
      Masanobu Sagisaka, Yuuki Sato, Atsushi Yoshizawa, Azmi Mohamed, Julian Eastoe
    • Organizer
      色材協会創立90周年記念会議
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Surface tension reducing and hydrophobing abilities of hedgehog hydrocarbon surfactants2017

    • Author(s)
      Kazuki Fujita, Tsuyoshi Narumi, Atsushi Yoshizawa, Julian Eastoe, Frederic Guittard, Masanobu Sagisaka
    • Organizer
      色材協会創立90周年記念会議
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Formation and applications of water clusters in supercritical CO2 with headgroup-free fluorocarbon-hydrocarbon compounds2017

    • Author(s)
      Tatsuya Saito, Shunsuke Ogiwara, Atsushi Yoshizawa, Julian Eastoe, Masanobu Sagisaka
    • Organizer
      色材協会創立90周年記念会議
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Unique liquid crystal behavior of asymmetric di-chain surfactants having a thermotropic liquid crystal mesogen in water2017

    • Author(s)
      Tsuyoshi Narumi, Yayoi Fujita, Hitomi Oshiyama, Atsushi Yoshizawa, Masanobu Sagisaka
    • Organizer
      色材協会創立90周年記念会議
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Unique Aggregation Behavior and Functions of Amphiphiles Having Mesogenic and Ethoxylated Alkyl tails in Water2017

    • Author(s)
      Masanobu SAGISAKA, Yayoi FUJITA, Hitomi OSHIYAMA, Tsuyoshi NARUMI, Atsushi YOSHIZAWA
    • Organizer
      The 6th Global Conference on Materials Science and Engineering
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 多分岐型炭化水素鎖をもつ二鎖型界面活性剤の界面化学的物性と 撥水作用に与える疎水基膜モルフォロジーの影響2017

    • Author(s)
      梅津健史、藤田一樹、吉澤篤、鷺坂将伸
    • Organizer
      2017年材料技術研究協会討論会
  • [Presentation] 超臨界CO2を増粘させる水素結合性フッ化炭素-炭化水素ハイブリッド化合物2017

    • Author(s)
      近藤翼、佐藤湧貴、吉澤篤、鷺坂将伸
    • Organizer
      2017年材料技術研究協会討論会
  • [Presentation] 親水基フリーフッ化炭素―炭化水素化合物による水クラスター/超臨界CO2分散系の形成とその応用2017

    • Author(s)
      斉藤達也、荻原峻介、吉澤篤、Julian Eastoe、鷺坂将伸
    • Organizer
      2017年材料技術研究協会討論会
  • [Presentation] 低フッ素含量界面活性剤を用いた超臨界CO2中での増粘効果の検討2017

    • Author(s)
      川崎貴弘、佐藤湧貴、吉澤篤、Azmi Mohamed、Julian Eastoe、鷺坂将伸
    • Organizer
      2017年材料技術研究協会討論会
  • [Remarks] 吉澤・鷺坂研究室ホームページ

    • URL

      http://www.st.hirosaki-u.ac.jp/~lclab/

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-02-22  

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