In the process of oil extraction, hard mineral buildup inside the pipes and equipment can cause serious operational damage, safety issues such as pipe explosion and significant economic losses. The current methods for descaling mineral buildup, however, c
在石油开采过程中，管道和设备内的硬矿物堆积会造成严重的操作损坏、管道爆炸等安全问题和重大经济损失。然而，目前清除矿物质积聚的方法可能会对环境产生不利影响
宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种新的纳米粒子，可以防止结垢并稳定常用的乳液或液体混合物，可能使石油开采过程更高效，对环境的危害更小，据该团队称。该材料也可用于处理水-油乳液的其他设备他们的研究结果发表在《ACS应用材料与界面》上。这项工作也出现在该杂志的补充封面上
通讯作者Amir Sheikhi，化学工程副教授，Dorothy Foehr Huck和J.Lloyd Huck生物材料和再生工程早期职业主席说：“我们的目标是解决两相油水系统中碳酸钙形成的挑战，即结垢，这在许多水基行业，如石油和天然气、制药、化妆品和食品中都有涉及。”
在许多行业，如油或无法与水混合的有机溶剂，水与不混溶相共存，形成两相系统。Sheikhi表示，如果该系统发生结垢，可能会造成严重的操作和安全隐患，因为它会堵塞管道并破坏设备
Sheikhi说：“目前的防垢解决方案要么对环境产生不利影响，要么仅限于在单相水介质中工作。”为了解决这个问题，Sheikhi和他的团队首先合成了一种纤维素基纳米粒子，称为阴离子毛状纤维素纳米晶体（AHCNC），它能够防止水垢形成，但无法稳定油包水乳液
研究人员表示，他们随后开发了一种新型的多功能生物基纳米粒子，称为两亲性毛状纤维素纳米晶体（AmHCNC），具有独特的化学和结构特性，不仅可以防止水垢形成，还可以稳定油包水乳液，这在石油开采过程中很常见
Sheikhi说：“我们的创新在于一种纳米颗粒的纳米工程——AmHCNC——它通过Pickering机制同时防止结垢并稳定油包水乳液——这是一种尚未实现的组合。”。皮克林机制是指用小固体颗粒（如纳米粒子）稳定两种不混溶溶剂之间界面的过程“这些防垢颗粒是基于生物的，对环境安全且具有成本效益，为长期存在的工业结垢问题提供了可持续的解决方案。”
研究人员现在正在寻找合作伙伴，在现实环境中测试他们的技术，例如在强化采油中，以更大规模地评估其性能。他们还计划探索在化妆品和食品等其他行业的潜在应用
“这项技术可能为可持续和更安全的工业实践提供新的机会，”Sheikhi说，他还与工程学院生物医学工程系、埃伯利科学学院化学系和医学院神经外科系进行了礼节性预约