In situ measurement and simulation of nano-magnetite mobility in porous media subject to transient salinity
Notice bibliographique
Résumé
Nanotechnologies have been proposed for a variety of environmental applications, including subsurface characterization, enhanced oil recovery, and in situ contaminant remediation. For such applications, quantitative predictive models will be of great utility for system design and implementation. Electrolyte chemistry, which can vary substantially within subsurface pore waters, has been shown to strongly influence nanoparticle aggregation and deposition in porous media. Thus, it is essential that mathematical models be capable of tracking changes in electrolyte chemistry and predicting its influence on nanoparticle mobility. In this work, a modified version of a multi-dimensional multispecies transport simulator (SEAWAT) was employed to model nanoparticle transport under transient electrolyte conditions. The modeling effort was supported by experimental measurements of paramagnetic magnetite (Fe3O4) nanoparticle, coated with polyacrylamide-methylpropane sulfonic acid - lauryl acrylate (nMag-PAMPS), mobility in columns packed with 40-50 mesh Ottawa sand. Column effluent analyses and magnetic resonance imaging (MRI) were used to quantify nanoparticle breakthrough and in situ aqueous phase concentrations, respectively. Experimental observations revealed that introduction of de-ionized water into the brine saturated column (80 g L(-1) NaCl + 20 g L(-1) CaCl2) promoted release and remobilization of deposited nanoparticles along a diagonal front, coincident with the variable density flow field. This behavior was accurately captured by the simulation results, which indicated that a two-site deposition-release model provided the best fit to experimental observations, suggesting that heterogeneous nanoparticle-surface interactions governed nanoparticle attachment. These findings illustrate the importance of accounting for both physical and chemical processes associated with changes in electrolyte chemistry when predicting nanoparticle transport behavior in subsurface formations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».