ຂອບໃຈທີ່ທ່ານເຂົ້າມາຢ້ຽມຊົມ nature.com. ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບລຸ້ນທີ່ທ່ານກຳລັງໃຊ້ຢູ່ມີການຮອງຮັບ CSS ທີ່ຈຳກັດ. ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ໃຊ້ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບລຸ້ນລ່າສຸດ (ຫຼື ປິດໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer). ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຮັບປະກັນການຮອງຮັບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເວັບໄຊນີ້ຈະບໍ່ມີຮູບແບບ ຫຼື JavaScript.
ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຫີນດິນເຜົາໃນອ່າງເກັບນ້ຳ clastic ສ້າງບັນຫາທີ່ສຳຄັນ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ຄວາມບໍ່ໝັ້ນຄົງຂອງບໍ່ນ້ຳມັນ. ດ້ວຍເຫດຜົນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ, ການໃຊ້ນ້ຳເຈາະທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງນ້ຳທີ່ມີຕົວຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາເພີ່ມເຕີມແມ່ນເປັນທີ່ນິຍົມຫຼາຍກວ່ານ້ຳເຈາະທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງນ້ຳມັນ. ນ້ຳໄອອອນ (ILs) ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຫຼາຍເປັນຕົວຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ສາມາດປັບໄດ້ ແລະ ລັກສະນະໄຟຟ້າສະຖິດທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ນ້ຳໄອອອນ (ILs) ທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງ imidazolyl, ທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນນ້ຳເຈາະ, ໄດ້ພິສູດແລ້ວວ່າເປັນພິດ, ບໍ່ສາມາດຍ່ອຍສະຫຼາຍໄດ້ທາງຊີວະພາບ ແລະ ມີລາຄາແພງ. ຕົວລະລາຍ eutectic ເລິກ (DES) ຖືກຖືວ່າເປັນທາງເລືອກທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ເປັນພິດໜ້ອຍກວ່ານ້ຳໄອອອນ, ແຕ່ພວກມັນຍັງບໍ່ພຽງພໍກັບຄວາມຍືນຍົງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຕ້ອງການ. ຄວາມກ້າວໜ້າທີ່ຜ່ານມາໃນຂົງເຂດນີ້ໄດ້ນຳໄປສູ່ການນຳສະເໜີຕົວລະລາຍ eutectic ເລິກທຳມະຊາດ (NADES), ເຊິ່ງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກໃນຄວາມເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ແທ້ຈິງ. ການສຶກສານີ້ໄດ້ສືບສວນ NADESs, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍກົດ citric (ເປັນຕົວຮັບພັນທະໄຮໂດຣເຈນ) ແລະ glycerol (ເປັນຕົວໃຫ້ພັນທະໄຮໂດຣເຈນ) ເປັນສານເຕີມແຕ່ງຂອງນ້ຳເຈາະ. ນ້ຳຢາເຈາະທີ່ອີງໃສ່ NADES ໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນຕາມມາດຕະຖານ API 13B-1 ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງມັນໄດ້ຖືກປຽບທຽບກັບນ້ຳຢາເຈາະທີ່ອີງໃສ່ໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣດ໌, ນ້ຳຢາໄອອອນທີ່ອີງໃສ່ອິມິດາໂຊລຽມ, ແລະ ນ້ຳຢາເຈາະທີ່ອີງໃສ່ໂຄລີນຄລໍໄຣດ໌:ຢູເຣຍ-DES. ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະເຄມີຂອງ NADESs ທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງໄດ້ຖືກອະທິບາຍຢ່າງລະອຽດ. ຄຸນສົມບັດທາງດ້ານການໄຫຼ, ການສູນເສຍນ້ຳ, ແລະ ຄຸນສົມບັດການຍັບຍັ້ງການເຊື່ອມໂຊມຂອງຫີນດິນເຜົາຂອງນ້ຳຢາເຈາະໄດ້ຖືກປະເມີນໃນລະຫວ່າງການສຶກສາ, ແລະ ມັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ NADESs 3%, ອັດຕາສ່ວນຄວາມຄຽດຂອງຜົນຜະລິດ/ຄວາມໜືດຂອງພາດສະຕິກ (YP/PV) ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມໜາຂອງກ້ອນດິນເຜົາໄດ້ຫຼຸດລົງ 26%, ແລະ ປະລິມານນ້ຳທີ່ກອງໄດ້ຫຼຸດລົງ 30.1%. ສິ່ງທີ່ໜ້າສັງເກດແມ່ນ NADES ໄດ້ບັນລຸອັດຕາການຍັບຍັ້ງການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ໜ້າປະທັບໃຈ 49.14% ແລະ ເພີ່ມການຜະລິດຫີນດິນເຜົາໄດ້ 86.36%. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຍ້ອນຄວາມສາມາດຂອງ NADES ໃນການດັດແປງກິດຈະກຳຂອງໜ້າດິນ, ທ່າແຮງເຊຕາ, ແລະ ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຊັ້ນຂອງດິນເຜົາ, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກປຶກສາຫາລືໃນເອກະສານນີ້ເພື່ອເຂົ້າໃຈກົນໄກທີ່ຕິດພັນ. ນ້ຳຢາເຈາະທີ່ຍືນຍົງນີ້ຄາດວ່າຈະປະຕິວັດອຸດສາຫະກຳເຈາະໂດຍການສະໜອງທາງເລືອກທີ່ບໍ່ເປັນພິດ, ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນ ແລະ ມີປະສິດທິພາບສູງແທນຕົວຍັບຍັ້ງການກັດກ່ອນຂອງຫີນດິນເຜົາແບບດັ້ງເດີມ, ເຊິ່ງເປັນການປູທາງໃຫ້ແກ່ການປະຕິບັດການເຈາະທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ.
ດິນຊາຍເປັນຫີນທີ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍເຊິ່ງເປັນທັງແຫຼ່ງ ແລະ ອ່າງເກັບນ້ຳຂອງໄຮໂດຄາບອນ, ແລະໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູພຸນຂອງມັນ1 ໃຫ້ທ່າແຮງສຳລັບທັງການຜະລິດ ແລະ ການເກັບຮັກສາຊັບພະຍາກອນທີ່ມີຄຸນຄ່າເຫຼົ່ານີ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດິນຊາຍອຸດົມໄປດ້ວຍແຮ່ທາດດິນເຜົາເຊັ່ນ: montmorillonite, smectite, kaolinite ແລະ illite, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະໃຄ່ບວມເມື່ອສຳຜັດກັບນ້ຳ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ຄວາມບໍ່ໝັ້ນຄົງຂອງບໍ່ເຈາະໃນລະຫວ່າງການເຈາະ2,3. ບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ສາມາດນຳໄປສູ່ເວລາທີ່ບໍ່ມີຜົນຜະລິດ (NPT) ແລະບັນຫາການດຳເນີນງານຫຼາຍຢ່າງລວມທັງທໍ່ທີ່ຕິດ, ການໄຫຼວຽນຂອງຂີ້ຕົມທີ່ສູນເສຍ, ການພັງທະລາຍຂອງບໍ່ເຈາະ ແລະ ການເປື້ອນຂອງຫົວເຈາະ, ເຊິ່ງເພີ່ມເວລາການຟື້ນຟູ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ຕາມປະເພນີ, ນ້ຳຢາເຈາະທີ່ມີນ້ຳມັນ (OBDF) ເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມສຳລັບການກໍ່ຕົວຂອງດິນຊາຍເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານທານການຂະຫຍາຍຕົວຂອງດິນຊາຍ4. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການນຳໃຊ້ນ້ຳຢາເຈາະທີ່ມີນ້ຳມັນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມສ່ຽງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ. ນ້ຳຢາເຈາະທີ່ມີນ້ຳມັນສັງເຄາະ (SBDF) ໄດ້ຖືກພິຈາລະນາເປັນທາງເລືອກ, ແຕ່ຄວາມເໝາະສົມຂອງມັນໃນອຸນຫະພູມສູງແມ່ນບໍ່ໜ້າພໍໃຈ. ນ້ຳຢາເຈາະຫີນທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງນ້ຳ (WBDF) ເປັນວິທີແກ້ໄຂທີ່ໜ້າສົນໃຈເພາະວ່າມັນປອດໄພກວ່າ, ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່າ, ແລະ ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນຫຼາຍກວ່າ OBDF5. ຕົວຍັບຍັ້ງຫີນຫຼາຍຊະນິດໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດໃນການຍັບຍັ້ງຫີນຂອງ WBDF, ລວມທັງຕົວຍັບຍັ້ງແບບດັ້ງເດີມເຊັ່ນ: ໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣ, ປູນຂາວ, ຊິລິເຄດ, ແລະ ໂພລີເມີ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຕົວຍັບຍັ້ງເຫຼົ່ານີ້ມີຂໍ້ຈຳກັດໃນດ້ານປະສິດທິພາບ ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ, ໂດຍສະເພາະຍ້ອນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ K+ ສູງໃນຕົວຍັບຍັ້ງໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣ ແລະ ຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ pH ຂອງຊິລິເຄດ. 6 ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສຳຫຼວດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການໃຊ້ນ້ຳຢາໄອອອນເປັນສານເຕີມແຕ່ງນ້ຳຢາເຈາະເພື່ອປັບປຸງການໄຫຼຂອງນ້ຳຢາເຈາະ ແລະ ປ້ອງກັນການໃຄ່ບວມຂອງຫີນ ແລະ ການສ້າງໄຮເດຣດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ນ້ຳຢາໄອອອນເຫຼົ່ານີ້, ໂດຍສະເພາະແມ່ນນ້ຳຢາທີ່ມີ imidazolyl cations, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນເປັນພິດ, ລາຄາແພງ, ບໍ່ສາມາດຍ່ອຍສະຫຼາຍໄດ້ທາງຊີວະພາບ, ແລະ ຕ້ອງການຂະບວນການກະກຽມທີ່ສັບສົນ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ຜູ້ຄົນເລີ່ມຊອກຫາທາງເລືອກທີ່ປະຫຍັດກວ່າ ແລະ ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການເກີດຂຶ້ນຂອງຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກ (DES). DES ແມ່ນສ່ວນປະສົມຢູເທັກຕິກທີ່ປະກອບດ້ວຍຕົວໃຫ້ພັນທະໄຮໂດຣເຈນ (HBD) ແລະ ຕົວຮັບພັນທະໄຮໂດຣເຈນ (HBA) ທີ່ອັດຕາສ່ວນໂມລ ແລະ ອຸນຫະພູມສະເພາະ. ສ່ວນປະສົມຢູເທັກຕິກເຫຼົ່ານີ້ມີຈຸດລະລາຍຕ່ຳກວ່າສ່ວນປະກອບແຕ່ລະອັນ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການແຍກປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ເກີດຈາກພັນທະໄຮໂດຣເຈນ. ຫຼາຍປັດໃຈ, ລວມທັງພະລັງງານແລດຕິຊ, ການປ່ຽນແປງຂອງເອນໂທຣປີ, ແລະ ການພົວພັນລະຫວ່າງແອນໄອອອນ ແລະ HBD, ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຫຼຸດຈຸດລະລາຍຂອງ DES.
ໃນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາ, ສານເພີ່ມເຕີມຕ່າງໆໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນນ້ຳຢາເຈາະຫີນທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງນ້ຳເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຫີນ. ຕົວຢ່າງ, Ofei ແລະ ທີມງານໄດ້ເພີ່ມ 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMIM-Cl), ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໜາຂອງກ້ອນຫີນໂຄນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ສູງເຖິງ 50%) ແລະ ຫຼຸດຄ່າ YP/PV ລົງ 11 ໃນອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. Huang ແລະ ທີມງານໄດ້ໃຊ້ນ້ຳຢາໄອອອນ (ໂດຍສະເພາະ, 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide ແລະ 1,2-bis(3-hexylimidazol-1-yl)ethane bromide) ຮ່ວມກັບອະນຸພາກ Na-Bt ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການໃຄ່ບວມຂອງຫີນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ 86.43% ແລະ 94.17% ຕາມລຳດັບ12. ນອກຈາກນັ້ນ, Yang ແລະ ທີມງານໄດ້ໃຊ້ 1-vinyl-3-dodecylimidazolium bromide ແລະ 1-vinyl-3-tetradecylimidazolium bromide ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການໃຄ່ບວມຂອງຫີນໄດ້ 16.91% ແລະ 5.81% ຕາມລຳດັບ. 13 Yang ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານຍັງໄດ້ໃຊ້ 1-vinyl-3-ethylimidazolium bromide ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຫີນດິນເຜົາລົງ 31.62% ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາການຟື້ນຟູຫີນດິນເຜົາໄວ້ທີ່ 40.60%. 14 ນອກຈາກນັ້ນ, Luo ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ໃຊ້ 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການໃຄ່ບວມຂອງຫີນດິນເຜົາລົງ 80%. 15, 16 Dai ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ໃຊ້ໂຄໂພລີເມີແຫຼວໄອອອນເພື່ອຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາ ແລະ ບັນລຸການເພີ່ມຂຶ້ນ 18% ໃນການຟື້ນຟູເສັ້ນຊື່ເມື່ອທຽບກັບຕົວຍັບຍັ້ງອາມີນ. 17
ນ້ຳຢາໄອອອນເອງກໍ່ມີຂໍ້ເສຍປຽບບາງຢ່າງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດຊອກຫາທາງເລືອກທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່ານ້ຳຢາໄອອອນ, ແລະດັ່ງນັ້ນ DES ຈຶ່ງເກີດຂຶ້ນ. Hanjia ເປັນຜູ້ທຳອິດທີ່ໃຊ້ຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກ (DES) ປະກອບດ້ວຍ vinyl chloride propionic acid (1:1), vinyl chloride 3-phenylpropionic acid (1:2), ແລະ 3-mercaptopropionic acid + itaconic acid + vinyl chloride (1:1:2), ເຊິ່ງຍັບຍັ້ງການໃຄ່ບວມຂອງ bentonite ໄດ້ 68%, 58%, ແລະ 58% ຕາມລຳດັບ18. ໃນການທົດລອງແບບເສລີ, MH Rasul ໄດ້ໃຊ້ອັດຕາສ່ວນ 2:1 ຂອງ glycerol ແລະ potassium carbonate (DES) ແລະຫຼຸດຜ່ອນການໃຄ່ບວມຂອງຕົວຢ່າງ shale ໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ 87%19,20. Ma ໄດ້ໃຊ້ urea:vinyl chloride ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ shale ໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ 67%.21 Rasul et al. ການລວມກັນຂອງ DES ແລະ polymer ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວຍັບຍັ້ງ shale ແບບສອງການກະທຳ, ເຊິ່ງບັນລຸຜົນກະທົບການຍັບຍັ້ງ shale ທີ່ດີເລີດ22.
ເຖິງແມ່ນວ່າຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກ (DES) ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຖືກຖືວ່າເປັນທາງເລືອກທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່ານ້ຳຢາໄອອອນ, ແຕ່ພວກມັນຍັງມີສ່ວນປະກອບທີ່ອາດເປັນພິດເຊັ່ນ: ເກືອແອມໂມນຽມ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຂອງພວກມັນເປັນທີ່ໜ້າສົງໄສ. ບັນຫານີ້ໄດ້ນຳໄປສູ່ການພັດທະນາຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກທຳມະຊາດ (NADES). ພວກມັນຍັງຖືກຈັດປະເພດເປັນ DES, ແຕ່ປະກອບດ້ວຍສານ ແລະ ເກືອທຳມະຊາດ, ລວມທັງໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣດ໌ (KCl), ແຄວຊຽມຄລໍໄຣດ໌ (CaCl2), ເກືອ Epsom (MgSO4.7H2O), ແລະອື່ນໆ. ການລວມກັນທີ່ມີທ່າແຮງຫຼາຍຢ່າງຂອງ DES ແລະ NADES ເປີດຂອບເຂດກ້ວາງສຳລັບການຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດນີ້ ແລະ ຄາດວ່າຈະພົບເຫັນການນຳໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຂົງເຂດ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຫຼາຍຄົນໄດ້ພັດທະນາການລວມກັນ DES ໃໝ່ທີ່ປະສົບຜົນສຳເລັດທີ່ໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າມີປະສິດທິພາບໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, Naser et al. 2013 ສັງເຄາະ DES ທີ່ອີງໃສ່ໂພແທດຊຽມຄາບອນເນດ ແລະ ສຶກສາຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ, ເຊິ່ງຕໍ່ມາໄດ້ພົບເຫັນການນຳໃຊ້ໃນຂົງເຂດຂອງການຍັບຍັ້ງໄຮເດຣດ, ສານເຕີມແຕ່ງນ້ຳເຈາະ, ການແຍກສ່ວນ, ແລະ ການເຮັດໃຫ້ເປັນຮູບເປັນແຜ່ນ. 23 Jordy Kim ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ພັດທະນາ NADES ທີ່ອີງໃສ່ກົດ ascorbic ແລະປະເມີນຄຸນສົມບັດຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະຂອງມັນໃນການນຳໃຊ້ຕ່າງໆ. 24 Christer ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ພັດທະນາ NADES ທີ່ອີງໃສ່ກົດ citric ແລະໄດ້ລະບຸທ່າແຮງຂອງມັນໃນຖານະເປັນສານເສີມສຳລັບຜະລິດຕະພັນ collagen. 25 Liu Yi ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ສະຫຼຸບການນຳໃຊ້ NADES ເປັນສື່ການສະກັດ ແລະ ໂຄຣມາໂຕກຣາຟີໃນການທົບທວນທີ່ຄົບຖ້ວນ, ໃນຂະນະທີ່ Misan ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບການນຳໃຊ້ NADES ທີ່ປະສົບຜົນສຳເລັດໃນຂະແໜງກະສິກຳ-ອາຫານ. ມັນເປັນສິ່ງຈຳເປັນທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້ານ້ຳເຈາະເລີ່ມເອົາໃຈໃສ່ກັບປະສິດທິພາບຂອງ NADES ໃນການນຳໃຊ້ຂອງພວກເຂົາ. ບໍ່ດົນມານີ້. ໃນປີ 2023, Rasul ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ໃຊ້ການປະສົມປະສານທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຕົວລະລາຍ eutectic ເລິກທຳມະຊາດໂດຍອີງໃສ່ກົດ ascorbic26, ແຄວຊຽມຄລໍໄຣດ໌27, ໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣດ໌28 ແລະເກືອ Epsom29 ແລະບັນລຸການຍັບຍັ້ງ shale ແລະການຟື້ນຟູ shale ທີ່ໜ້າປະທັບໃຈ. ການສຶກສານີ້ແມ່ນໜຶ່ງໃນການສຶກສາຄັ້ງທຳອິດທີ່ນຳສະເໜີ NADES (ໂດຍສະເພາະແມ່ນສູດທີ່ມີກົດຊິຕຣິກ ແລະ ກລີເຊີລໍ) ເປັນຕົວຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ມີປະສິດທິພາບໃນນ້ຳຢາເຈາະນ້ຳມັນທີ່ມີນ້ຳເປັນສ່ວນປະກອບຫຼັກ, ເຊິ່ງມີຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ດີເລີດ, ປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງນ້ຳຢາເມື່ອທຽບກັບຕົວຍັບຍັ້ງແບບດັ້ງເດີມເຊັ່ນ KCl, ນ້ຳຢາໄອອອນທີ່ມີ imidazolyl ແລະ DES ແບບດັ້ງເດີມ.
ການສຶກສານີ້ຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການກະກຽມພາຍໃນຂອງ NADES ໂດຍອີງໃສ່ກົດຊິຕຣິກ (CA) ຕາມດ້ວຍການວິເຄາະລັກສະນະທາງກາຍະພາບແລະເຄມີຢ່າງລະອຽດ ແລະ ການນຳໃຊ້ມັນເປັນສານເຕີມແຕ່ງນ້ຳເຈາະເພື່ອປະເມີນຄຸນສົມບັດຂອງນ້ຳເຈາະ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຍັບຍັ້ງການໃຄ່ບວມຂອງມັນ. ໃນການສຶກສານີ້, CA ຈະເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວຮັບພັນທະໄຮໂດຣເຈນ ໃນຂະນະທີ່ກລີເຊີລໍ (Gly) ຈະເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຜູ້ໃຫ້ພັນທະໄຮໂດຣເຈນທີ່ຖືກເລືອກໂດຍອີງໃສ່ເງື່ອນໄຂການກວດສອບ MH ສຳລັບການສ້າງ/ການຄັດເລືອກ NADES ໃນການສຶກສາການຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາ30. ການວັດແທກ Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) ແລະ zeta potential (ZP) ຈະອະທິບາຍການພົວພັນ NADES-clay ແລະ ກົນໄກທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງການຍັບຍັ້ງການໃຄ່ບວມຂອງດິນເຜົາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການສຶກສານີ້ຈະປຽບທຽບນ້ຳເຈາະທີ່ອີງໃສ່ CA NADES ກັບ DES32 ໂດຍອີງໃສ່ 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride [EMIM]Cl7,12,14,17,31, KCl ແລະ choline chloride:urea (1:2) ເພື່ອສືບສວນປະສິດທິພາບຂອງມັນໃນການຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງນ້ຳເຈາະ.
ກົດຊິຕຣິກ (ໂມໂນໄຮເດຣດ), ກລີເຊີລໍ (99 USP), ແລະ ຢູເຣຍ ໄດ້ຊື້ມາຈາກ EvaChem, ກົວລາລຳເປີ, ມາເລເຊຍ. ໂຄລີນຄລໍໄຣດ໌ (>98%), [EMIM]Cl 98%, ແລະ ໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣດ໌ ໄດ້ຊື້ມາຈາກ Sigma Aldrich, ມາເລເຊຍ. ໂຄງສ້າງທາງເຄມີຂອງສານເຄມີທັງໝົດແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1. ແຜນວາດສີຂຽວປຽບທຽບສານເຄມີຫຼັກທີ່ໃຊ້ໃນການສຶກສານີ້: ນ້ຳຢາໄອອອນອິມິດາໂຊລິລ, ໂຄລີນຄລໍໄຣດ໌ (DES), ກົດຊິຕຣິກ, ກລີເຊີລໍໄຣດ໌, ໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣດ໌, ແລະ NADES (ກົດຊິຕຣິກ ແລະ ກລີເຊີລໍໄຣດ໌). ຕາຕະລາງຄວາມເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຂອງສານເຄມີທີ່ໃຊ້ໃນການສຶກສານີ້ແມ່ນນຳສະເໜີຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 1. ໃນຕາຕະລາງ, ແຕ່ລະສານເຄມີໄດ້ຖືກຈັດອັນດັບໂດຍອີງໃສ່ຄວາມເປັນພິດ, ການຍ່ອຍສະຫຼາຍທາງຊີວະພາບ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແລະ ຄວາມຍືນຍົງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ.
ໂຄງສ້າງທາງເຄມີຂອງວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້: (ກ) ກົດຊິຕຣິກ, (ຂ) [EMIM]Cl, (ຄ) ໂຄລີນຄລໍໄຣດ໌, ແລະ (ງ) ກລີເຊີລໍ.
ຜູ້ໃຫ້ພັນທະໄຮໂດຣເຈນ (HBD) ແລະ ຜູ້ຮັບພັນທະໄຮໂດຣເຈນ (HBA) ສຳລັບການພັດທະນາ NADES ທີ່ອີງໃສ່ CA (ຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກທຳມະຊາດ) ໄດ້ຖືກຄັດເລືອກຢ່າງລະມັດລະວັງຕາມເງື່ອນໄຂການຄັດເລືອກ MH 30, ເຊິ່ງມີຈຸດປະສົງເພື່ອການພັດທະນາ NADES ເປັນຕົວຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ອີງຕາມເງື່ອນໄຂນີ້, ອົງປະກອບທີ່ມີຜູ້ໃຫ້ ແລະ ຜູ້ຮັບພັນທະໄຮໂດຣເຈນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບກຸ່ມທີ່ມີໜ້າທີ່ເປັນຂົ້ວໂລກ ຖືວ່າເໝາະສົມສຳລັບການພັດທະນາ NADES.
ນອກຈາກນັ້ນ, ນ້ຳໄອອອນ [EMIM]Cl ແລະ ຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກ choline chloride:urea (DES) ໄດ້ຖືກຄັດເລືອກມາປຽບທຽບໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້ ເພາະວ່າພວກມັນຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນສານເຕີມແຕ່ງນ້ຳເຈາະ33,34,35,36. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣ (KCl) ໄດ້ຖືກປຽບທຽບເພາະວ່າມັນເປັນຕົວຍັບຍັ້ງທົ່ວໄປ.
ກົດຊິຕຣິກ ແລະ ກລີເຊີລໍ ໄດ້ຖືກປະສົມໃນອັດຕາສ່ວນໂມລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ສ່ວນປະສົມຢູເທັກຕິກ. ການກວດກາດ້ວຍຕາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສ່ວນປະສົມຢູເທັກຕິກແມ່ນຂອງແຫຼວທີ່ເປັນເອກະພາບ, ໂປ່ງໃສໂດຍບໍ່ມີຄວາມຂຸ່ນ, ຊີ້ບອກວ່າຕົວໃຫ້ພັນທະໄຮໂດຣເຈນ (HBD) ແລະ ຕົວຮັບພັນທະໄຮໂດຣເຈນ (HBA) ໄດ້ຖືກປະສົມສຳເລັດໃນສ່ວນປະກອບຢູເທັກຕິກນີ້. ການທົດລອງເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ຖືກດຳເນີນເພື່ອສັງເກດພຶດຕິກຳທີ່ຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມຂອງຂະບວນການປະສົມຂອງ HBD ແລະ HBA. ອີງຕາມເອກະສານທີ່ມີຢູ່, ອັດຕາສ່ວນຂອງສ່ວນປະສົມຢູເທັກຕິກໄດ້ຖືກປະເມີນຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມສະເພາະສາມຢ່າງຂ້າງເທິງ 50 °C, 70 °C ແລະ 100 °C, ຊີ້ບອກວ່າອຸນຫະພູມຢູເທັກຕິກມັກຈະຢູ່ໃນລະດັບ 50–80 °C. ເຄື່ອງຊັ່ງນໍ້າໜັກດິຈິຕອນ Mettler ໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອຊັ່ງນໍ້າໜັກສ່ວນປະກອບ HBD ແລະ HBA ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ແລະ ແຜ່ນຄວາມຮ້ອນ Thermo Fisher ໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄົນ HBD ແລະ HBA ທີ່ 100 rpm ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຄວບຄຸມ.
ຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນຟີຊິກຂອງຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກ (DES) ທີ່ສັງເຄາະຂອງພວກເຮົາ, ລວມທັງຄວາມໜາແໜ້ນ, ຄວາມຕຶງຄຽດຂອງໜ້າຜິວ, ດັດຊະນີການຫັກເຫ, ແລະ ຄວາມໜືດ, ໄດ້ຖືກວັດແທກຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ 289.15 ຫາ 333.15 K. ຄວນສັງເກດວ່າຊ່ວງອຸນຫະພູມນີ້ຖືກເລືອກສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນຂໍ້ຈຳກັດຂອງອຸປະກອນທີ່ມີຢູ່. ການວິເຄາະທີ່ຄົບຖ້ວນລວມມີການສຶກສາຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນຟີຊິກຕ່າງໆຂອງສູດ NADES ນີ້, ເຊິ່ງເປີດເຜີຍພຶດຕິກຳຂອງພວກມັນໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມຕ່າງໆ. ການສຸມໃສ່ຊ່ວງອຸນຫະພູມສະເພາະນີ້ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຂອງ NADES ທີ່ມີຄວາມສຳຄັນເປັນພິເສດສຳລັບການນຳໃຊ້ຫຼາຍຢ່າງ.
ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຂອງ NADES ທີ່ກຽມໄວ້ໄດ້ຖືກວັດແທກໃນລະດັບຕັ້ງແຕ່ 289.15 ຫາ 333.15 K ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຕຶງຜິວໜ້າ (IFT700). ຢອດ NADES ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນຫ້ອງທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຂອງແຫຼວປະລິມານຫຼາຍໂດຍໃຊ້ເຂັມ capillary ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນສະເພາະ. ລະບົບການຖ່າຍພາບທີ່ທັນສະໄໝໄດ້ນຳສະເໜີຕົວກຳນົດທາງເລຂາຄະນິດທີ່ເໝາະສົມເພື່ອຄິດໄລ່ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າໂດຍໃຊ້ສົມຜົນ Laplace.
ເຄື່ອງວັດແທກການຫັກເຫຂອງແສງ ATAGO ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດດັດຊະນີການຫັກເຫຂອງແສງຂອງ NADES ທີ່ກຽມໄວ້ໃໝ່ໆໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ 289.15 ຫາ 333.15 K. ເຄື່ອງມືດັ່ງກ່າວໃຊ້ໂມດູນຄວາມຮ້ອນເພື່ອຄວບຄຸມອຸນຫະພູມເພື່ອປະເມີນລະດັບການຫັກເຫຂອງແສງ, ເຊິ່ງບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ອ່າງອາບນໍ້າທີ່ມີອຸນຫະພູມຄົງທີ່. ໜ້າຜິວປຣິຊຶມຂອງເຄື່ອງວັດແທກການຫັກເຫຄວນຖືກທໍາຄວາມສະອາດ ແລະ ນໍ້າຢາຕົວຢ່າງຄວນແຈກຢາຍໃຫ້ທົ່ວເຖິງ. ປັບລະດັບດ້ວຍນໍ້າຢາມາດຕະຖານທີ່ຮູ້ຈັກ, ແລະ ຈາກນັ້ນອ່ານດັດຊະນີການຫັກເຫຈາກໜ້າຈໍ.
ຄວາມໜືດຂອງ NADES ທີ່ກຽມໄວ້ໄດ້ຖືກວັດແທກໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ 289.15 ຫາ 333.15 K ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜືດໝູນ Brookfield (ປະເພດ cryogenic) ທີ່ອັດຕາການຕັດ 30 rpm ແລະຂະໜາດ spindle 6. ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜືດວັດແທກຄວາມໜືດໂດຍການກຳນົດແຮງບິດທີ່ຕ້ອງການເພື່ອໝຸນ spindle ດ້ວຍຄວາມໄວຄົງທີ່ໃນຕົວຢ່າງຂອງແຫຼວ. ຫຼັງຈາກວາງຕົວຢ່າງໄວ້ເທິງໜ້າຈໍພາຍໃຕ້ spindle ແລະຮັດໃຫ້ແໜ້ນ, ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜືດສະແດງຄວາມໜືດເປັນ centipoise (cP), ເຊິ່ງໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດທາງ rheological ຂອງແຫຼວ.
ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜາແໜ້ນແບບພົກພາ DMA 35 Basic ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກທໍາມະຊາດ (NDEES) ທີ່ກຽມໄວ້ໃໝ່ໆໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ 289.15–333.15 K. ເນື່ອງຈາກອຸປະກອນບໍ່ມີເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນຕົວ, ມັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການອຸ່ນໃຫ້ຮ້ອນເຖິງອຸນຫະພູມທີ່ລະບຸໄວ້ (± 2 °C) ກ່ອນທີ່ຈະໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜາແໜ້ນ NADES. ດູດຕົວຢ່າງຢ່າງໜ້ອຍ 2 ml ຜ່ານທໍ່, ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຈະຖືກສະແດງຢູ່ໜ້າຈໍທັນທີ. ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ສັງເກດວ່າເນື່ອງຈາກບໍ່ມີເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນຕົວ, ຜົນການວັດແທກມີຄວາມຜິດພາດ ± 2 °C.
ເພື່ອປະເມີນຄ່າ pH ຂອງ NADES ທີ່ກຽມໄວ້ໃໝ່ໆໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ 289.15–333.15 K, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກ pH ແບບຕັ້ງໂຕະ Kenis. ເນື່ອງຈາກບໍ່ມີອຸປະກອນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃນຕົວ, NADES ຈຶ່ງຖືກໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຈົນຮອດອຸນຫະພູມທີ່ຕ້ອງການ (±2 °C) ໂດຍໃຊ້ແຜ່ນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນວັດແທກໂດຍກົງດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກ pH. ຈຸ່ມໂພຣບເຄື່ອງວັດແທກ pH ໃນ NADES ໃຫ້ໝົດ ແລະ ບັນທຶກຄ່າສຸດທ້າຍຫຼັງຈາກການອ່ານໄດ້ໝັ້ນຄົງ.
ການວິເຄາະຄວາມໜາຂອງຄວາມຮ້ອນ (TGA) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະເມີນຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນຂອງຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກທີ່ເລິກຕາມທໍາມະຊາດ (NADES). ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກວິເຄາະໃນລະຫວ່າງການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ. ໂດຍການໃຊ້ຄວາມສົມດຸນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ ແລະ ຕິດຕາມກວດກາຂະບວນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຢ່າງລະມັດລະວັງ, ການສ້າງຕາຕະລາງການສູນເສຍມວນສານທຽບກັບອຸນຫະພູມໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນ. NADES ໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນຈາກ 0 ຫາ 500 °C ໃນອັດຕາ 1 °C ຕໍ່ນາທີ.
ເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນຂະບວນການ, ຕົວຢ່າງ NADES ຕ້ອງໄດ້ປະສົມຢ່າງລະອຽດ, ເຮັດໃຫ້ເປັນເອກະພາບ, ແລະ ເອົາຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຂອງໜ້າດິນອອກ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຕົວຢ່າງທີ່ກຽມໄວ້ຈະຖືກວາງໄວ້ໃນກ່ອງ TGA, ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາເຊັ່ນ: ອາລູມິນຽມ. ເພື່ອຮັບປະກັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຖືກຕ້ອງ, ເຄື່ອງມື TGA ຈະຖືກປັບທຽບໂດຍໃຊ້ວັດສະດຸອ້າງອີງ, ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນມາດຕະຖານນ້ຳໜັກ. ເມື່ອປັບທຽບແລ້ວ, ການທົດລອງ TGA ຈະເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ຕົວຢ່າງຈະຖືກໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃນລັກສະນະທີ່ຄວບຄຸມ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໃນອັດຕາຄົງທີ່. ການຕິດຕາມກວດກາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງກ່ຽວກັບຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງນ້ຳໜັກຕົວຢ່າງ ແລະ ອຸນຫະພູມແມ່ນສ່ວນສຳຄັນຂອງການທົດລອງ. ເຄື່ອງມື TGA ເກັບກຳຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບອຸນຫະພູມ, ນ້ຳໜັກ, ແລະ ພາລາມິເຕີອື່ນໆເຊັ່ນ: ການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ ຫຼື ອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ. ເມື່ອການທົດລອງ TGA ສຳເລັດແລ້ວ, ຂໍ້ມູນທີ່ເກັບກຳມາຈະຖືກວິເຄາະເພື່ອກຳນົດການປ່ຽນແປງຂອງນ້ຳໜັກຕົວຢ່າງເປັນໜ້າທີ່ຂອງອຸນຫະພູມ. ຂໍ້ມູນນີ້ມີຄຸນຄ່າໃນການກຳນົດຊ່ວງອຸນຫະພູມທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງທາງດ້ານຮ່າງກາຍ ແລະ ເຄມີໃນຕົວຢ່າງ, ລວມທັງຂະບວນການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການລະລາຍ, ການລະເຫີຍ, ການຜຸພັງ, ຫຼື ການເນົ່າເປື່ອຍ.
ນ້ຳຢາເຈາະເຈາະທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງນ້ຳໄດ້ຖືກຜະລິດຢ່າງລະມັດລະວັງຕາມມາດຕະຖານ API 13B-1, ແລະສ່ວນປະກອບສະເພາະຂອງມັນແມ່ນລະບຸໄວ້ໃນຕາຕະລາງທີ 2 ສຳລັບການອ້າງອີງ. ກົດຊິຕຣິກ ແລະ ກລີເຊີລໍ (99 USP) ໄດ້ຖືກຊື້ມາຈາກ Sigma Aldrich, ປະເທດມາເລເຊຍ ເພື່ອກະກຽມຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກທຳມະຊາດ (NADES). ນອກຈາກນັ້ນ, ໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣດ໌ (KCl) ຕົວຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາແບບດັ້ງເດີມກໍ່ໄດ້ຖືກຊື້ມາຈາກ Sigma Aldrich, ປະເທດມາເລເຊຍ. 1-ethyl, 3-methylimidazolium chloride ([EMIM]Cl) ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດຫຼາຍກວ່າ 98% ໄດ້ຖືກເລືອກເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບທີ່ສຳຄັນຂອງມັນໃນການປັບປຸງການໄຫຼຂອງນ້ຳຢາເຈາະ ແລະ ການຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາ, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບການຢືນຢັນໃນການສຶກສາກ່ອນໜ້ານີ້. ທັງ KCl ແລະ ([EMIM]Cl) ຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນການວິເຄາະປຽບທຽບເພື່ອປະເມີນປະສິດທິພາບການຍັບຍັ້ງຫີນດິນເຜົາຂອງ NADES.
ນັກຄົ້ນຄວ້າຫຼາຍຄົນມັກໃຊ້ເກັດເບນໂທໄນເພື່ອສຶກສາການໃຄ່ບວມຂອງຫີນດິນເຜົາ ເພາະວ່າເບນໂທໄນມີກຸ່ມ "ມອນມໍຣິລໂລໄນ" ດຽວກັນທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການໃຄ່ບວມຂອງຫີນດິນເຜົາ. ການໄດ້ຮັບຕົວຢ່າງແກນຫີນດິນເຜົາທີ່ແທ້ຈິງແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍ ເພາະວ່າຂະບວນການເຈາະຫີນດິນເຜົາເຮັດໃຫ້ຫີນດິນເຜົາບໍ່ໝັ້ນຄົງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ແມ່ນຫີນດິນເຜົາທັງໝົດ ແຕ່ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີສ່ວນປະສົມຂອງຊັ້ນຫີນຊາຍ ແລະ ຫີນປູນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຕົວຢ່າງຫີນດິນເຜົາມັກຈະຂາດກຸ່ມມອນມໍຣິລໂລໄນທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການໃຄ່ບວມຂອງຫີນດິນເຜົາ ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບໍ່ເໝາະສົມສຳລັບການທົດລອງຍັບຍັ້ງການໃຄ່ບວມ.
ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ອະນຸພາກເບນໂທໄນທ໌ທີ່ປະສົມຄືນໃໝ່ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງປະມານ 2.54 ຊມ. ເມັດໄດ້ຖືກຜະລິດໂດຍການກົດຜົງໂຊດຽມເບນໂທໄນທ໌ 11.5 ກຣາມໃນເຄື່ອງກົດໄຮໂດຼລິກທີ່ 1600 psi. ຄວາມໜາຂອງເມັດໄດ້ຖືກວັດແທກຢ່າງຖືກຕ້ອງກ່ອນທີ່ຈະຖືກວາງໄວ້ໃນເຄື່ອງວັດແທກຄວາມກວ້າງເສັ້ນຊື່ (LD). ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອະນຸພາກໄດ້ຖືກແຊ່ລົງໃນຕົວຢ່າງນ້ຳເຈາະ, ລວມທັງຕົວຢ່າງພື້ນຖານ ແລະ ຕົວຢ່າງທີ່ສີດດ້ວຍຕົວຍັບຍັ້ງທີ່ໃຊ້ເພື່ອປ້ອງກັນການໃຄ່ບວມຂອງຫີນດິນເຜົາ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໜາຂອງເມັດໄດ້ຖືກຕິດຕາມກວດກາຢ່າງລະມັດລະວັງໂດຍໃຊ້ LD, ໂດຍມີການວັດແທກທີ່ບັນທຶກໄວ້ໃນໄລຍະຫ່າງ 60 ວິນາທີເປັນເວລາ 24 ຊົ່ວໂມງ.
ການກະຈາຍລັງສີເອັກສ໌ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສ່ວນປະກອບຂອງເບນໂທໄນທ໌, ໂດຍສະເພາະແມ່ນສ່ວນປະກອບມົງໂມຣິລໂລໄນທ໌ 47%, ເປັນປັດໄຈສຳຄັນໃນການເຂົ້າໃຈລັກສະນະທາງທໍລະນີວິທະຍາຂອງມັນ. ໃນບັນດາສ່ວນປະກອບມົງໂມຣິລໂລໄນທ໌ຂອງເບນໂທໄນທ໌, ມົງໂມຣິລໂລໄນທ໌ເປັນສ່ວນປະກອບຫຼັກ, ກວມເອົາ 88.6% ຂອງສ່ວນປະກອບທັງໝົດ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຫີນຄວດສ໌ກວມເອົາ 29%, ອິລໄລທ໌ 7%, ແລະ ຄາບອນເນດ 9%. ສ່ວນນ້ອຍໆ (ປະມານ 3.2%) ແມ່ນສ່ວນປະສົມຂອງອິລໄລທ໌ ແລະ ມອນໂມຣິລໂລໄນທ໌. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນຍັງມີອົງປະກອບຮ່ອງຮອຍເຊັ່ນ: Fe2O3 (4.7%), ອາລູມິໂນຊິລິເຄດເງິນ (1.2%), ມັສໂຄໄວທ໌ (4%), ແລະ ຟອສເຟດ (2.3%). ນອກຈາກນັ້ນ, ຍັງມີ Na2O (1.83%) ແລະ ຊິລິເຄດເຫຼັກ (2.17%) ໃນປະລິມານໜ້ອຍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດເຂົ້າໃຈອົງປະກອບຂອງເບນໂທໄນທ໌ ແລະ ສັດສ່ວນຂອງມັນໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ່.
ພາກສ່ວນການສຶກສາທີ່ຄົບຖ້ວນນີ້ ລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດທາງດ້ານການໄຫຼ ແລະ ການກັ່ນຕອງຂອງຕົວຢ່າງນ້ຳເຈາະທີ່ກະກຽມໂດຍໃຊ້ຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກທຳມະຊາດ (NADES) ແລະ ນຳໃຊ້ເປັນສານເຕີມແຕ່ງນ້ຳເຈາະໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (1%, 3% ແລະ 5%). ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຕົວຢ່າງນ້ຳເຊື່ອມທີ່ອີງໃສ່ NADES ໄດ້ຖືກປຽບທຽບ ແລະ ວິເຄາະກັບຕົວຢ່າງນ້ຳເຊື່ອມທີ່ປະກອບດ້ວຍໂພແທດຊຽມຄລໍໄຣດ໌ (KCl), CC:urea DES (ຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກຂອງໂຄລີນຄລໍໄຣດ໌:urea) ແລະ ນ້ຳໄອອອນ. ພາລາມິເຕີຫຼັກຈຳນວນໜຶ່ງໄດ້ຖືກກວມເອົາໃນການສຶກສານີ້ ລວມທັງການອ່ານຄວາມໜືດທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜືດ FANN ກ່ອນ ແລະ ຫຼັງຈາກໄດ້ຮັບສະພາບທີ່ເກົ່າແກ່ທີ່ 100°C ແລະ 150°C. ການວັດແທກໄດ້ຖືກປະຕິບັດດ້ວຍຄວາມໄວໝູນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (3 rpm, 6 rpm, 300 rpm ແລະ 600 rpm) ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການວິເຄາະທີ່ຄົບຖ້ວນກ່ຽວກັບພຶດຕິກຳຂອງນ້ຳເຈາະ. ຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອກຳນົດຄຸນສົມບັດທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ຈຸດຜະລິດ (YP) ແລະ ຄວາມໜືດພາດສະຕິກ (PV), ເຊິ່ງໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບຂອງນ້ຳພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຕ່າງໆ. ການທົດສອບການກັ່ນຕອງອຸນຫະພູມສູງຄວາມດັນສູງ (HPHT) ທີ່ 400 psi ແລະ 150°C (ອຸນຫະພູມປົກກະຕິໃນບໍ່ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ) ກຳນົດປະສິດທິພາບການກັ່ນຕອງ (ຄວາມໜາຂອງເຄັກ ແລະ ປະລິມານການກັ່ນຕອງ).
ພາກນີ້ນຳໃຊ້ອຸປະກອນທີ່ທັນສະໄໝ, ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຫີນດິນເຜົາ Grace HPHT Linear Dilatometer (M4600), ເພື່ອປະເມີນຄຸນສົມບັດການຍັບຍັ້ງການໃຄ່ບວມຂອງນ້ຳມັນເຈາະນ້ຳຂອງພວກເຮົາຢ່າງລະອຽດ. LSM ເປັນເຄື່ອງຈັກທີ່ທັນສະໄໝປະກອບດ້ວຍສອງອົງປະກອບຄື: ເຄື່ອງບີບອັດແຜ່ນ ແລະ ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຫີນດິນເຜົາເສັ້ນຊື່ (ຮຸ່ນ: M4600). ແຜ່ນ Bentonite ໄດ້ຖືກກະກຽມສຳລັບການວິເຄາະໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງບີບອັດແກນ/ແຜ່ນ Grace. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, LSM ຈະໃຫ້ຂໍ້ມູນການໃຄ່ບວມທັນທີໃນແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດປະເມີນຄຸນສົມບັດການຍັບຍັ້ງການໃຄ່ບວມຂອງຫີນດິນເຜົາໄດ້ຢ່າງຄົບຖ້ວນ. ການທົດສອບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຫີນດິນເຜົາໄດ້ດຳເນີນການພາຍໃຕ້ສະພາບແວດລ້ອມ, ເຊັ່ນ: 25°C ແລະ 1 psia.
ການທົດສອບຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຫີນດິນເຜົາກ່ຽວຂ້ອງກັບການທົດສອບທີ່ສຳຄັນ ເຊິ່ງມັກຈະເອີ້ນວ່າການທົດສອບການຟື້ນຟູຫີນດິນເຜົາ, ການທົດສອບການຈຸ່ມຫີນດິນເຜົາ ຫຼື ການທົດສອບການກະຈາຍຫີນດິນເຜົາ. ເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນການປະເມີນຜົນນີ້, ການຕັດຫີນດິນເຜົາຈະຖືກແຍກອອກໃນຕາໜ່າງ #6 BSS ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນວາງໃສ່ຕາໜ່າງ #10. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການຕັດຈະຖືກປ້ອນໃສ່ຖັງເກັບນ້ຳທີ່ປະສົມກັບນ້ຳຢາພື້ນຖານ ແລະ ຂີ້ຕົມເຈາະທີ່ມີ NADES (ຕົວລະລາຍ Eutectic ເລິກທຳມະຊາດ). ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປແມ່ນການວາງສ່ວນປະສົມໃສ່ເຕົາອົບເພື່ອຂະບວນການມ້ວນຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ, ຮັບປະກັນວ່າການຕັດ ແລະ ຂີ້ຕົມຖືກປະສົມເຂົ້າກັນຢ່າງລະອຽດ. ຫຼັງຈາກ 16 ຊົ່ວໂມງ, ການຕັດຈະຖືກເອົາອອກຈາກເນື້ອຫີນໂດຍການປ່ອຍໃຫ້ຫີນດິນເຜົາຍ່ອຍສະຫຼາຍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ນ້ຳໜັກການຕັດຫຼຸດລົງ. ການທົດສອບການຟື້ນຟູຫີນດິນເຜົາໄດ້ດຳເນີນຫຼັງຈາກການຕັດຫີນດິນເຜົາຖືກເກັບໄວ້ໃນຕາໜ່າງເຈາະທີ່ອຸນຫະພູມ 150°C ແລະ 1000 psi. ນິ້ວພາຍໃນ 24 ຊົ່ວໂມງ.
ເພື່ອວັດແທກການຟື້ນຕົວຂອງຂີ້ຕົມຫີນ, ພວກເຮົາໄດ້ກັ່ນຕອງມັນຜ່ານຕາໜ່າງທີ່ລະອຽດກວ່າ (40 mesh), ຈາກນັ້ນລ້າງມັນໃຫ້ສະອາດດ້ວຍນໍ້າ, ແລະສຸດທ້າຍກໍ່ເອົາໄປຕາກໃຫ້ແຫ້ງໃນເຕົາອົບ. ຂັ້ນຕອນທີ່ລະອຽດອ່ອນນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດປະເມີນຂີ້ຕົມທີ່ຟື້ນຕົວໄດ້ເມື່ອທຽບກັບນໍ້າໜັກເດີມ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ຄິດໄລ່ອັດຕາສ່ວນຂອງຂີ້ຕົມຫີນທີ່ຟື້ນຕົວໄດ້ສຳເລັດ. ແຫຼ່ງທີ່ມາຂອງຕົວຢ່າງຫີນແມ່ນມາຈາກເມືອງ Niah, ເມືອງ Miri, Sarawak, ມາເລເຊຍ. ກ່ອນການທົດສອບການກະຈາຍ ແລະ ການຟື້ນຟູ, ຕົວຢ່າງຫີນໄດ້ຖືກວິເຄາະການກະຈາຍລັງສີເອັກສ໌ (XRD) ຢ່າງລະອຽດເພື່ອວັດແທກສ່ວນປະກອບຂອງດິນເຜົາ ແລະ ຢືນຢັນຄວາມເໝາະສົມສຳລັບການທົດສອບ. ສ່ວນປະກອບແຮ່ທາດດິນເຜົາຂອງຕົວຢ່າງມີດັ່ງນີ້: illite 18%, kaolinite 31%, chlorite 22%, vermiculite 10%, ແລະ mica 19%.
ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າເປັນປັດໄຈສຳຄັນທີ່ຄວບຄຸມການຊຶມເຂົ້າຂອງແຄຕິອອນນ້ຳເຂົ້າໄປໃນຮູຂຸມຂົນຂະໜາດນ້ອຍຂອງຫີນຫີນຜ່ານການກະທຳຂອງເສັ້ນເລືອດຝອຍ, ເຊິ່ງຈະໄດ້ສຶກສາລາຍລະອຽດໃນພາກນີ້. ເອກະສານສະບັບນີ້ກວດສອບບົດບາດຂອງຄວາມຕຶງຜິວໜ້າໃນຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະພາບຂອງນ້ຳເຈາະ, ໂດຍເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງອິດທິພົນທີ່ສຳຄັນຂອງມັນຕໍ່ຂະບວນການເຈາະ, ໂດຍສະເພາະການຍັບຍັ້ງຫີນຫີນ. ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຕຶງຜິວໜ້າ (IFT700) ເພື່ອວັດແທກຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຂອງຕົວຢ່າງນ້ຳເຈາະຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ເປີດເຜີຍລັກສະນະທີ່ສຳຄັນຂອງພຶດຕິກຳຂອງນ້ຳໃນສະພາບການຂອງການຍັບຍັ້ງຫີນຫີນ.
ພາກນີ້ອະທິບາຍລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບໄລຍະຫ່າງຂອງຊັ້ນ d, ເຊິ່ງເປັນໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຊັ້ນລະຫວ່າງຊັ້ນອາລູມິໂນຊິລິເຄດ ແລະ ຊັ້ນອາລູມິໂນຊິລິເຄດໜຶ່ງຊັ້ນໃນດິນເຜົາ. ການວິເຄາະໄດ້ກວມເອົາຕົວຢ່າງຂີ້ຕົມປຽກທີ່ມີ 1%, 3% ແລະ 5% CA NADES, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ 3% KCl, 3% [EMIM]Cl ແລະ 3% CC:urea ທີ່ອີງໃສ່ DES ເພື່ອປຽບທຽບ. ເຄື່ອງວັດແທກລັງສີເອັກສ໌ແບບຕັ້ງໂຕະທີ່ທັນສະໄໝ (D2 Phaser) ເຊິ່ງເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ 40 mA ແລະ 45 kV ດ້ວຍລັງສີ Cu-Kα (λ = 1.54059 Å) ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການບັນທຶກຈຸດສູງສຸດຂອງການກະຈາຍລັງສີເອັກສ໌ຂອງຕົວຢ່າງ Na-Bt ທັງປຽກ ແລະ ແຫ້ງ. ການນຳໃຊ້ສົມຜົນ Bragg ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດກຳນົດໄລຍະຫ່າງຂອງຊັ້ນ d ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າກ່ຽວກັບພຶດຕິກຳຂອງດິນເຜົາ.
ພາກນີ້ໃຊ້ເຄື່ອງມື Malvern Zetasizer Nano ZSP ທີ່ທັນສະໄໝເພື່ອວັດແທກທ່າແຮງ zeta ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ການປະເມີນຜົນນີ້ໄດ້ໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າກ່ຽວກັບຄຸນລັກສະນະການສາກໄຟຂອງຕົວຢ່າງຂີ້ຕົມເຈືອຈາງທີ່ມີ 1%, 3%, ແລະ 5% CA NADES, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ 3% KCl, 3% [EMIM]Cl, ແລະ 3% CC:urea-based DES ສຳລັບການວິເຄາະປຽບທຽບ. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງສານປະກອບຄໍລອຍດອຍ ແລະ ປະຕິກິລິຍາຂອງມັນໃນນ້ຳ.
ຕົວຢ່າງດິນເຜົາໄດ້ຖືກກວດສອບກ່ອນ ແລະ ຫຼັງການສຳຜັດກັບຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກທຳມະຊາດ (NADES) ໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດສະແກນເອເລັກຕຣອນ Zeiss Supra 55 VP (FESEM) ທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍລັງສີເອັກສ໌ກະຈາຍພະລັງງານ (EDX). ຄວາມລະອຽດຂອງການຖ່າຍພາບແມ່ນ 500 nm ແລະ ພະລັງງານລຳແສງເອເລັກຕຣອນແມ່ນ 30 kV ແລະ 50 kV. FESEM ໃຫ້ພາບທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງຂອງຮູບຮ່າງໜ້າດິນ ແລະ ລັກສະນະໂຄງສ້າງຂອງຕົວຢ່າງດິນເຜົາ. ຈຸດປະສົງຂອງການສຶກສານີ້ແມ່ນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຜົນກະທົບຂອງ NADES ຕໍ່ຕົວຢ່າງດິນເຜົາໂດຍການປຽບທຽບຮູບພາບທີ່ໄດ້ຮັບກ່ອນ ແລະ ຫຼັງການສຳຜັດ.
ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ເຕັກໂນໂລຊີກ້ອງຈຸລະທັດສະແກນເອເລັກຕຣອນ (FESEM) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສືບສວນຜົນກະທົບຂອງ NADES ຕໍ່ຕົວຢ່າງດິນເຜົາໃນລະດັບຈຸລະທັດ. ຈຸດປະສົງຂອງການສຶກສານີ້ແມ່ນເພື່ອອະທິບາຍເຖິງການນໍາໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງຂອງ NADES ແລະຜົນກະທົບຂອງມັນຕໍ່ຮູບຮ່າງຂອງດິນເຜົາ ແລະ ຂະໜາດຂອງອະນຸພາກໂດຍສະເລ່ຍ, ເຊິ່ງຈະໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດນີ້.
ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ແຖບຄວາມຜິດພາດໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍເຖິງຄວາມແປປ່ວນ ແລະ ຄວາມບໍ່ແນ່ນອນຂອງຄວາມຜິດພາດເປີເຊັນສະເລ່ຍ (AMPE) ໃນທົ່ວເງື່ອນໄຂການທົດລອງ. ແທນທີ່ຈະວາງແຜນຄ່າ AMPE ແຕ່ລະອັນ (ເນື່ອງຈາກການວາງແຜນຄ່າ AMPE ສາມາດປິດບັງແນວໂນ້ມ ແລະ ເວົ້າເກີນຈິງກ່ຽວກັບການປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍ), ພວກເຮົາຄິດໄລ່ແຖບຄວາມຜິດພາດໂດຍໃຊ້ກົດ 5%. ວິທີການນີ້ຮັບປະກັນວ່າແຖບຄວາມຜິດພາດແຕ່ລະອັນເປັນຕົວແທນຂອງຊ່ວງເວລາທີ່ຊ່ວງຄວາມເຊື່ອໝັ້ນ 95% ແລະ ຄ່າ AMPE 100% ຄາດວ່າຈະຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະໜອງບົດສະຫຼຸບທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ກະທັດຮັດກວ່າຂອງການແຈກຢາຍຂໍ້ມູນສຳລັບແຕ່ລະເງື່ອນໄຂການທົດລອງ. ການໃຊ້ແຖບຄວາມຜິດພາດໂດຍອີງໃສ່ກົດ 5% ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການຕີຄວາມ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງການນຳສະເໜີຮູບພາບ ແລະ ຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມເຂົ້າໃຈລະອຽດເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບຜົນໄດ້ຮັບ ແລະ ຜົນສະທ້ອນຂອງມັນ.
ໃນການສັງເຄາະຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກທີ່ເລິກຕາມທຳມະຊາດ (NADES), ພາລາມິເຕີຫຼັກຫຼາຍຢ່າງໄດ້ຖືກສຶກສາຢ່າງລະອຽດໃນລະຫວ່າງຂະບວນການກະກຽມພາຍໃນ. ປັດໄຈສຳຄັນເຫຼົ່ານີ້ລວມມີອຸນຫະພູມ, ອັດຕາສ່ວນໂມລາ, ແລະຄວາມໄວໃນການປະສົມ. ການທົດລອງຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເມື່ອ HBA (ກົດຊິຕຣິກ) ແລະ HBD (ກລີເຊີລໍ) ຖືກປະສົມໃນອັດຕາສ່ວນໂມລາ 1:4 ທີ່ 50°C, ສ່ວນປະສົມຢູເທັກຕິກຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນ. ລັກສະນະທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງສ່ວນປະສົມຢູເທັກຕິກແມ່ນຮູບລັກສະນະທີ່ໂປ່ງໃສ, ເປັນເອກະພາບ, ແລະບໍ່ມີຕະກອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ຂັ້ນຕອນທີ່ສຳຄັນນີ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳຄັນຂອງອັດຕາສ່ວນໂມລາ, ອຸນຫະພູມ, ແລະຄວາມໄວໃນການປະສົມ, ໃນນັ້ນອັດຕາສ່ວນໂມລາແມ່ນປັດໄຈທີ່ມີອິດທິພົນທີ່ສຸດໃນການກະກຽມ DES ແລະ NADES, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2.
ດັດຊະນີການຫັກເຫ (n) ສະແດງເຖິງອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມໄວຂອງແສງໃນສູນຍາກາດຕໍ່ຄວາມໄວຂອງແສງໃນຕົວກາງທີສອງທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນກວ່າ. ດັດຊະນີການຫັກເຫແມ່ນມີຄວາມສົນໃຈເປັນພິເສດສຳລັບຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກທຳມະຊາດ (NADES) ເມື່ອພິຈາລະນາການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ແສງເຊັ່ນ: ໄບໂອເຊັນເຊີ. ດັດຊະນີການຫັກເຫຂອງ NADES ທີ່ໄດ້ສຶກສາທີ່ 25°C ແມ່ນ 1.452, ເຊິ່ງຕ່ຳກວ່າ glycerol ຢ່າງໜ້າສົນໃຈ.
ມັນຄວນຈະສັງເກດວ່າດັດຊະນີການຫັກເຫຂອງ NADES ຫຼຸດລົງຕາມອຸນຫະພູມ, ແລະແນວໂນ້ມນີ້ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໂດຍສູດ (1) ແລະຮູບທີ 3, ໂດຍມີຄວາມຜິດພາດເປີເຊັນສະເລ່ຍຢ່າງແທ້ຈິງ (AMPE) ຮອດ 0%. ພຶດຕິກຳທີ່ຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມນີ້ແມ່ນອະທິບາຍໂດຍການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມໜືດ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ອຸນຫະພູມສູງ, ເຮັດໃຫ້ແສງສະຫວ່າງເດີນທາງຜ່ານຕົວກາງດ້ວຍຄວາມໄວສູງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄ່າດັດຊະນີການຫັກເຫ (n) ຕ່ຳລົງ. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ມີຄຸນຄ່າກ່ຽວກັບການນຳໃຊ້ຍຸດທະສາດຂອງ NADES ໃນການຮັບຮູ້ທາງແສງ, ໂດຍເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງທ່າແຮງຂອງພວກມັນສຳລັບການນຳໃຊ້ໄບໂອເຊັນເຊີ.
ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າ, ເຊິ່ງສະທ້ອນເຖິງແນວໂນ້ມຂອງພື້ນຜິວຂອງແຫຼວທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ຂອງມັນ, ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການປະເມີນຄວາມເໝາະສົມຂອງຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກທຳມະຊາດ (NADES) ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ອີງໃສ່ຄວາມກົດດັນຂອງເສັ້ນເລືອດຝອຍ. ການສຶກສາກ່ຽວກັບຄວາມຕຶງຜິວໜ້າໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ 25–60 °C ໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າ. ທີ່ 25 °C, ຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຂອງ NADES ທີ່ອີງໃສ່ກົດຊິຕຣິກແມ່ນ 55.42 mN/m, ເຊິ່ງຕ່ຳກວ່ານ້ຳ ແລະ ກລີເຊີລໍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຮູບທີ 4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຕຶງຜິວໜ້າຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ. ປະກົດການນີ້ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງພະລັງງານຈົນຂອງໂມເລກຸນ ແລະ ການຫຼຸດລົງຕໍ່ມາຂອງແຮງດຶງດູດລະຫວ່າງໂມເລກຸນ.
ແນວໂນ້ມການຫຼຸດລົງເສັ້ນຊື່ຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງພື້ນຜິວທີ່ສັງເກດເຫັນໃນ NADES ທີ່ໄດ້ສຶກສາສາມາດສະແດງອອກໄດ້ດີໂດຍສົມຜົນ (2), ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳພັນທາງຄະນິດສາດພື້ນຖານໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ 25–60 °C. ກຣາຟໃນຮູບທີ 4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນເຖິງແນວໂນ້ມຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງພື້ນຜິວທີ່ມີອຸນຫະພູມທີ່ມີຄວາມຜິດພາດເປີເຊັນສະເລ່ຍຢ່າງແທ້ຈິງ (AMPE) 1.4%, ເຊິ່ງວັດແທກຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄ່າຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງພື້ນຜິວທີ່ລາຍງານ. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ມີຜົນສະທ້ອນທີ່ສຳຄັນຕໍ່ການເຂົ້າໃຈພຶດຕິກຳຂອງ NADES ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງຂອງມັນ.
ການເຂົ້າໃຈການເຄື່ອນໄຫວຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກທຳມະຊາດ (NADES) ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍເພື່ອອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການນຳໃຊ້ພວກມັນໃນການສຶກສາທາງວິທະຍາສາດຈຳນວນຫຼາຍ. ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງ NADES ທີ່ມີກົດຊິຕຣິກຢູ່ທີ່ 25°C ແມ່ນ 1.361 g/cm3, ເຊິ່ງສູງກວ່າຄວາມໜາແໜ້ນຂອງກລີເຊີລໍພໍ່ແມ່. ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍການເພີ່ມຕົວຮັບພັນທະໄຮໂດຣເຈນ (ກົດຊິຕຣິກ) ໃສ່ກລີເຊີລໍ.
ຍົກຕົວຢ່າງ NADES ທີ່ອີງໃສ່ຊິເຕຣດ, ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງມັນຫຼຸດລົງເປັນ 1.19 g/cm3 ທີ່ 60°C. ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງພະລັງງານຈົນເມື່ອໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຮັດໃຫ້ໂມເລກຸນ NADES ກະຈາຍຕົວ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນຄອບຄອງປະລິມານຫຼາຍຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມໜາແໜ້ນຫຼຸດລົງ. ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ສັງເກດເຫັນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳພັນເສັ້ນຊື່ທີ່ແນ່ນອນກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸນຫະພູມ, ເຊິ່ງສາມາດສະແດງອອກຢ່າງຖືກຕ້ອງໂດຍສູດ (3). ຮູບທີ 5 ສະແດງລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ຂອງການປ່ຽນແປງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງ NADES ດ້ວຍຄວາມຜິດພາດເປີເຊັນສະເລ່ຍຢ່າງແທ້ຈິງ (AMPE) ຂອງ 1.12%, ເຊິ່ງສະໜອງການວັດແທກດ້ານປະລິມານຂອງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄ່າຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ລາຍງານ.
ຄວາມໜືດແມ່ນແຮງດຶງດູດລະຫວ່າງຊັ້ນຕ່າງໆຂອງແຫຼວທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການເຂົ້າໃຈການນຳໃຊ້ຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກທຳມະຊາດ (NADES) ໃນການນຳໃຊ້ຕ່າງໆ. ທີ່ອຸນຫະພູມ 25°C, ຄວາມໜືດຂອງ NADES ແມ່ນ 951 cP, ເຊິ່ງສູງກວ່າກລີເຊີລໍ.
ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມໜືດທີ່ສັງເກດເຫັນໄດ້ເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອະທິບາຍໂດຍການອ່ອນແຮງຂອງແຮງດຶງດູດລະຫວ່າງໂມເລກຸນ. ປະກົດການນີ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມໜືດຂອງນ້ຳຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງເປັນທ່າອ່ຽງທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນໃນຮູບທີ 6 ແລະ ຖືກວັດແທກໂດຍສົມຜົນ (4). ໂດຍສະເພາະ, ທີ່ອຸນຫະພູມ 60°C, ຄວາມໜືດຈະຫຼຸດລົງເຖິງ 898 cP ດ້ວຍຄວາມຜິດພາດເປີເຊັນສະເລ່ຍໂດຍລວມ (AMPE) 1.4%. ຄວາມເຂົ້າໃຈລະອຽດກ່ຽວກັບຄວາມໜືດທຽບກັບການຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມໃນ NADES ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບການນຳໃຊ້ຕົວຈິງຂອງມັນ.
ຄ່າ pH ຂອງສານລະລາຍ, ເຊິ່ງຖືກກຳນົດໂດຍຄ່າ logarithm ລົບຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໄອອອນໄຮໂດຣເຈນ, ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະໃນການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ pH ເຊັ່ນ: ການສັງເຄາະ DNA, ສະນັ້ນຄ່າ pH ຂອງ NADES ຕ້ອງໄດ້ຮັບການສຶກສາຢ່າງລະມັດລະວັງກ່ອນການນຳໃຊ້. ຍົກຕົວຢ່າງ NADES ທີ່ມີກົດຊິຕຣິກ, ສາມາດສັງເກດເຫັນຄ່າ pH ທີ່ມີກົດຢ່າງຊັດເຈນຂອງ 1.91, ເຊິ່ງກົງກັນຂ້າມກັບຄ່າ pH ທີ່ເປັນກາງຂອງ glycerol.
ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນ pH ຂອງຕົວລະລາຍທີ່ລະລາຍດ້ວຍກົດຊິຕຣິກດີໄຮໂດຣຈີເນສທຳມະຊາດ (NADES) ສະແດງໃຫ້ເຫັນແນວໂນ້ມຫຼຸດລົງທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ. ປະກົດການນີ້ແມ່ນຍ້ອນການສັ່ນສະເທືອນຂອງໂມເລກຸນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເຊິ່ງລົບກວນຄວາມສົມດຸນຂອງ H+ ໃນສານລະລາຍ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການສ້າງໄອອອນ [H]+ ແລະ ໃນທາງກັບກັນ, ການປ່ຽນແປງຂອງຄ່າ pH. ໃນຂະນະທີ່ pH ທຳມະຊາດຂອງກົດຊິຕຣິກມີຕັ້ງແຕ່ 3 ຫາ 5, ການມີໄຮໂດຣເຈນທີ່ເປັນກົດໃນກລີເຊີລໍຍັງເຮັດໃຫ້ pH ຫຼຸດລົງເປັນ 1.91.
ພຶດຕິກຳ pH ຂອງ NADES ທີ່ອີງໃສ່ຊິເຕຣດໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ 25–60 °C ສາມາດສະແດງໄດ້ຢ່າງເໝາະສົມໂດຍສົມຜົນ (5), ເຊິ່ງສະໜອງການສະແດງອອກທາງຄະນິດສາດສຳລັບແນວໂນ້ມ pH ທີ່ສັງເກດເຫັນ. ຮູບທີ 7 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສຳພັນທີ່ໜ້າສົນໃຈນີ້, ໂດຍເນັ້ນໃສ່ຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມຕໍ່ pH ຂອງ NADES, ເຊິ່ງລາຍງານວ່າເປັນ 1.4% ສຳລັບ AMPE.
ການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນ (TGA) ຂອງຕົວລະລາຍຢູເທັກຕິກເລິກຂອງກົດຊິຕຣິກທຳມະຊາດ (NADES) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢ່າງເປັນລະບົບໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງເຖິງ 500 °C. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບທີ 8a ແລະ b, ການສູນເສຍມວນສານເບື້ອງຕົ້ນສູງເຖິງ 100 °C ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນນ້ຳທີ່ຖືກດູດຊຶມ ແລະ ນ້ຳໄຮເດຣຊັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບກົດຊິຕຣິກ ແລະ ກລີເຊີລໍບໍລິສຸດ. ການຮັກສາມວນສານທີ່ສຳຄັນປະມານ 88% ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນສູງເຖິງ 180 °C, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການເນົ່າເປື່ອຍຂອງກົດຊິຕຣິກໄປເປັນກົດອາໂຄນິຕິກ ແລະ ການສ້າງ methylmaleic anhydride (III) ຕໍ່ມາເມື່ອໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຕື່ມອີກ (ຮູບທີ 8b). ສູງກວ່າ 180 °C, ຮູບລັກສະນະທີ່ຊັດເຈນຂອງ acrolein (acrylaldehyde) ໃນກລີເຊີລໍຍັງສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 8b37.
ການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນ (TGA) ຂອງກລີເຊີລໍໄດ້ເປີດເຜີຍຂະບວນການສູນເສຍມວນສານສອງຂັ້ນຕອນ. ໄລຍະເລີ່ມຕົ້ນ (180 ຫາ 220 °C) ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສ້າງ acrolein, ຕາມດ້ວຍການສູນເສຍມວນສານທີ່ສຳຄັນທີ່ອຸນຫະພູມສູງຈາກ 230 ຫາ 300 °C (ຮູບທີ 8a). ເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ, ອາເຊຕາລດີໄຮດ໌, ຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌, ມີເທນ, ແລະໄຮໂດຣເຈນຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນຕາມລຳດັບ. ສິ່ງທີ່ໜ້າສັງເກດແມ່ນມີພຽງແຕ່ 28% ຂອງມວນສານເທົ່ານັ້ນທີ່ຍັງຄົງຢູ່ທີ່ 300 °C, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນສົມບັດພາຍໃນຂອງ NADES 8(a)38,39 ອາດຈະມີຂໍ້ບົກຜ່ອງ.
ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການສ້າງພັນທະທາງເຄມີໃໝ່, ສານລະລາຍຢູເທັກຕິກທຳມະຊາດທີ່ກຽມໄວ້ໃໝ່ໆ (NADES) ໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍການວິເຄາະດ້ວຍວິທີ Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). ການວິເຄາະໄດ້ປະຕິບັດໂດຍການປຽບທຽບສະເປກຕຣຳຂອງສານລະລາຍ NADES ກັບສະເປກຕຣຳຂອງກົດຊິຕຣິກບໍລິສຸດ (CA) ແລະ ກລີເຊີລໍ (Gly). ສະເປກຕຣຳ CA ສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດສູງສຸດທີ່ຊັດເຈນທີ່ 1752 1/ຊມ ແລະ 1673 1/ຊມ, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງການສັ່ນສະເທືອນທີ່ຍືດອອກຂອງພັນທະ C=O ແລະຍັງເປັນລັກສະນະຂອງ CA. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງທີ່ສຳຄັນໃນການສັ່ນສະເທືອນການບິດງໍ OH ທີ່ 1360 1/ຊມ ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນພາກພື້ນລາຍນິ້ວມື, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 9.
ໃນລັກສະນະດຽວກັນ, ໃນກໍລະນີຂອງກລີເຊີລໍ, ການປ່ຽນແປງຂອງການສັ່ນສະເທືອນຂອງການຍືດ ແລະ ການງໍ OH ໄດ້ຖືກພົບເຫັນຢູ່ທີ່ຈຳນວນຄື້ນ 3291 1/ຊມ ແລະ 1414 1/ຊມ ຕາມລຳດັບ. ໃນປັດຈຸບັນ, ໂດຍການວິເຄາະສະເປກຕຣຳຂອງ NADES ທີ່ກຽມໄວ້ແລ້ວ, ພົບວ່າມີການປ່ຽນແປງທີ່ສຳຄັນໃນສະເປກຕຣຳ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 7, ການສັ່ນສະເທືອນຂອງການຍືດຂອງພັນທະ C=O ໄດ້ປ່ຽນຈາກ 1752 1/ຊມ ເປັນ 1720 1/ຊມ ແລະ ການສັ່ນສະເທືອນຂອງການງໍຂອງພັນທະ -OH ຂອງກລີເຊີລໍໄດ້ປ່ຽນຈາກ 1414 1/ຊມ ເປັນ 1359 1/ຊມ. ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ໃນຈຳນວນຄື້ນຊີ້ບອກເຖິງການປ່ຽນແປງຂອງເອເລັກໂຕຣເນກາຕິວີຕີ, ເຊິ່ງຊີ້ບອກເຖິງການສ້າງພັນທະທາງເຄມີໃໝ່ໃນໂຄງສ້າງຂອງ NADES.