Effect of Ca2+, Mg2+, Ba2+ and Sr2+ cations on calcium carbonate scaling formation in oil-gas well: Based on density functional theory study and molecular dynamics simulation

化学 吸附 种姓 密度泛函理论 碳酸钙 碳酸盐 无机化学 Atom(片上系统) 分子动力学 结晶学 物理化学 计算化学 有机化学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Jianyi Liu,Fei Zhou,Dai Qian-qian,Hengjiao Gao
出处
期刊:Journal of Crystal Growth [Elsevier]
卷期号:563: 126089-126089 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jcrysgro.2021.126089
摘要

The effect of different cations (Ca2+, Mg2+, Ba2+ and Sr2+) adsorption on carbonate type scaling formation was studied by using CASTEP and Forcite module based on density functional theory and molecular dynamics, respectively. By calculating the adsorption energy of cations adsorbed on four adsorption sites (top, hollow, short-range bridge and long-range bridge) of (2 × 1 × 1)CaCO3 (1 –1 0) surface, the most stable adsorption site was determined. On this basis, the banding mechanism of O atom and cation was studied by analyzing the state density of different cations adsorbed model. It has been shown that the Mg2+ cation adsorbed at top site of O atom on CaCO3(1 –1 0) surface was the most stable one according to the adsorption energy calculation results. Under the condition of multiple type of cations co-existence at the same ionic concentration, Mg2+ and Ba2+ would preferably combined with CO32– to form magnesium carbonate and barium carbonate scaling, causing the crystal growth process of calcium carbonate scaling inhibited. The converse is equally true that the existence of Sr2+ is more conducive to the calcium carbonate scaling crystal growth. The radial distribution function analysis indicated that the bonding strength between Mg2+ and O atom on CaCO3 (1 –1 0) surface is the largest, weakening followed Ba2+, Ca2+ and Sr2+ successively. Density of state study indicated that adsorption of Mg2+ cation on CaCO3 (1 –1 0) surface is mainly due to the interaction between 2p orbit of O atoms and 3s orbit of Mg2+ cation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
安谢发布了新的文献求助10
1秒前
曾经的听云完成签到 ,获得积分10
2秒前
lili应助slokni采纳,获得10
3秒前
SciGPT应助单纯的白桃采纳,获得10
3秒前
LJ完成签到,获得积分10
3秒前
jingjing完成签到,获得积分10
4秒前
小马甲应助YAN采纳,获得10
6秒前
6秒前
鲨鱼小乐完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大应助yinjun采纳,获得10
7秒前
Miss发布了新的文献求助10
8秒前
单薄白羊完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助2R采纳,获得10
11秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
12秒前
赘婿应助LJ采纳,获得10
13秒前
15秒前
美丽大方发布了新的文献求助60
16秒前
annoraz完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
安谢完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
orixero应助留你在此处采纳,获得10
20秒前
21秒前
怡然念之发布了新的文献求助10
23秒前
谢天完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
CipherSage应助咚咚采纳,获得10
25秒前
小杜快吃完成签到,获得积分10
25秒前
山大橙发布了新的文献求助10
25秒前
LLLYYY完成签到,获得积分10
25秒前
十一发布了新的文献求助10
25秒前
百事可乐完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
随便完成签到 ,获得积分10
28秒前
懦弱的苞络完成签到,获得积分10
28秒前
wq12138完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
刘龙强发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 600
LNG as a marine fuel—Safety and Operational Guidelines - Bunkering 560
How Stories Change Us A Developmental Science of Stories from Fiction and Real Life 500
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2935183
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2590632
关于积分的说明 6979637
捐赠科研通 2235747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1187331
版权声明 589863
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 581226