Controlando interfaces fluido-fluido por materiais nanoestruturados: um estudo de simulação molecular multiescala

Resumo

O alvo central é determinar as propriedades cinéticas e termodinâmicas de adsorção de nanopartículas em interfaces fluido-fluido (óleo-salmoura) por meio de abordagens computacionais multiescala. Nosso objetivo visa entender e controlar as interfaces fluido-fluido usando nanopartículas magnéticas funcionalizadas (MNPs). Principalmente, serão abordados os fenômenos de molhabilidade e transporte em nanoescala com e sem campos magnéticos aplicados, com foco em processos de mitigação de petróleo. Aplicaremos técnicas computacionais avançadas para determinar as propriedades termodinâmicas, cinéticas e de transporte de MNPs core-shell usando metodologias multiescala envolvendo cálculos de primeiros princípios, dinâmica molecular e métodos de Boltzmann na rede. Nesse contexto, esperamos: I) modelar a estabilidade de nanopartículas magnéticas funcionalizadas dentro da interface óleo-salmoura em função da temperatura, pressão, salinidade e campo magnético; II) determinar a mobilidade e estruturação de moléculas nessas interfaces com e sem MNPs; III) caracterizar a molhabilidade e propriedades interfaciais de acordo com os grupos funcionais e IV) os efeitos da molhabilidade e do campo magnético em nano e microescala. Com base neste conhecimento, podemos pesquisar MNPs ideais para aplicações de mitigação de óleo. (AU)