Towards in situ fluorescence spectroscopy and microscopy investigations of asphaltene precipitation kinetics

Autor(es)

Franco, Juliana C. ^[1] ; Goncalves, Grasiele ^[1] ; Souza, Monique S. ^[1] ; Rosa, Samantha B. C. ^[1] ; Thiegue, Larissa M. ^[1] ; Atvars, Teresa D. Z. ^[1] ; Rosa, Paulo T. V. ^[1] ; Nome, Rene A. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, Inst Chem, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Optics Express; v. 21, n. 25, p. 30874-30885, DEC 16 2013.
• Citações Web of Science: 6

Resumo

We perform a spectroscopic analysis of asphaltene in solution and in crude oil with the goal of designing an optical probe of asphaltene precipitation inside high-pressure cells. Quantitative analysis of steady-state spectroscopic data is employed to identify fluorescence and Raman contributions to the observed signals. Time-resolved fluorescence spectroscopy indicates that fluorescence lifetime can be used as a spectroscopic probe of asphaltene in crude oil. Quantitative confocal laser-scanning microscopy studies of asphaltene in n-heptane are used to calculate particle-size distributions as a function of time, both at the sample surface and asphaltene interior. The resulting precipitation kinetics is well described by stochastic numerical simulations of diffusion-limited aggregation. Based on these results, we present the design and construction of an apparatus to optically probe the in situ precipitation of asphaltene suitable for studies inside high pressure cells. Design considerations include the use of a spatial light modulator for aberration correction in microscopy measurements, together with the design of epi-fluorescence spectrometer, both fiber-based and for remote sensing fluorescence spectroscopy. (C) 2013 Optical Society of America (AU)

• Processo FAPESP: 11/20143-5 - Aplicações de microscopia ótica avançada ao estudo do início da precipitação de asfaltenos em óleos vivos enriquecidos em dióxido de carbono ou gás natural
• Beneficiário: Grasiele Gonçalves
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 11/20144-1 - Caracterização espectroscópica do início da precipitação de asfaltenos em óleos vivos enriquecidos em dióxido de carbono ou gás natural
• Beneficiário: Juliana Crotti Franco
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 12/15018-0 - Caracterização in situ de precipitação de asfaltenos em óleos vivos através de fibras óticas
• Beneficiário: Samantha Bittencourt Carvalho Rosa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 12/14987-9 - Controlando a fase da luz para observar o início da precipitação de asfaltenos em óleos vivos
• Beneficiário: Larissa Mendonça Thiegue
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 08/10593-0 - Medindo a dinâmica química de líquidos através de espectroscopia ultrarrápida
• Beneficiário: René Alfonso Nome Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores