Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Năng lượng từ dầu mỏ giữ vai trò thiết yếu trong nền kinh tế toàn cầu và công nghiệp hóa chất. Tuy nhiên, theo các dự báo năng lượng quốc tế, sản lượng khai thác dầu truyền thống có xu hướng đạt đỉnh vào những năm 2020 và suy giảm dần, trong khi nhu cầu tiêu thụ toàn cầu duy trì mức tăng trưởng 1,0 – 1,2%/năm giai đoạn 2007 – 2017. Tại Việt Nam, các mỏ dầu chủ lực như Bạch Hổ và mỏ Rồng sau hơn 30 năm khai thác đã bước vào giai đoạn suy kiệt nghiêm trọng, đối mặt với hiện tượng độ ngập nước tăng nhanh, lắng đọng muối phức tạp (như tại mỏ Thỏ Trắng) và sản lượng ở các giếng mới (ThTC-3, RC-9) không đạt kỳ vọng.

Các phương pháp khai thác sơ cấp (thu hồi khoảng 5 – 12% lượng dầu ban đầu nhờ áp suất tự nhiên của vỉa) và khai thác thứ cấp (bơm ép nước hoặc khí, thu hồi thêm khoảng 10 – 25%) để lại khoảng 70% lượng dầu tại chỗ bị bẫy trong các cấu trúc rỗng và mao dẫn của đá vỉa. Giai đoạn khai thác tam cấp — hay tăng cường thu hồi dầu (TCTHD / Enhanced Oil Recovery - EOR) — là bắt buộc nhằm thay đổi các đặc tính lưu chất và đá vỉa như giảm sức căng bề mặt liên diện, giảm độ nhớt dầu thô, tăng độ nhớt dung dịch đẩy và thay đổi tính dính ướt.

Mặc dù các phương pháp hóa học (bơm chất hoạt động bề mặt, polymer, kiềm) hoặc phương pháp vật lý (bơm nhiệt, bơm khí $CO_2$, $N_2$) đã được áp dụng, chúng vẫn bộc lộ nhiều hạn chế: hóa chất đắt tiền, kém bền nhiệt trong điều kiện áp suất - nhiệt độ cao của vỉa ngầm, dễ bị hấp phụ thất thoát lên bề mặt đá hoặc bị bẫy lại trong pha dầu gây lãng phí. Việc ứng dụng hệ chất lỏng nano chứa các hạt nano từ tính bọc polymer mang cấu trúc lõi – vỏ (core – shell) được đề xuất như một giải pháp công nghệ có khả năng hoạt động ở nồng độ thấp, bền nhiệt, tương thích với môi trường nước biển độ mặn cao và có thể định hướng hoặc thu hồi bằng từ trường ngoài.

Khóa luận xác định mục tiêu tổng quát là chế tạo vật liệu nano oxit sắt từ bọc copolymer định hướng ứng dụng trong TCTHD, thông qua 3 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Tổng hợp hạt nano $Fe_3O_4$ bằng phương pháp đồng kết tủa và phương pháp phân hủy nhiệt để so sánh đặc tính.
  2. Biến tính bề mặt hạt nano $Fe_3O_4$ bằng acid oleic tạo vật liệu trung gian OMNPs.
  3. Bọc lớp vỏ copolymer Poly(methyl methacrylate – co – 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid) (MMA-co-AMPS) lên OMNPs bằng phương pháp trùng hợp vi nhũ để thu được vật liệu PMNPs.

Đối tượng nghiên cứu là vật liệu nano từ tính $Fe_3O_4$, acid oleic, copolymer MMA-co-AMPS và hệ chất lỏng nano phân tán trong môi trường nước biển mô phỏng mỏ Bạch Hổ phối trộn với dầu thô. Nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện tại Khoa Hóa học (Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh) và Phòng Công nghệ Nano và Chuyển hóa Năng lượng thuộc Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng (IAMS – VAST) vào năm 2019.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu dựa trên các mô hình lý thuyết và quy luật hóa lý trong thu hồi dầu và khoa học vật liệu nano từ tính:

  • Cơ chế thu hồi dầu vi mô và vĩ mô: Hiệu suất quét toàn phần $E = E_D \cdot E_V$, trong đó hiệu suất quét vi mô $E_D$ chịu sự chi phối của số mao dẫn $N_c = \frac{K_0 \cdot v \cdot \mu}{\sigma \cdot \cos\theta \cdot \phi}$ (yêu cầu $N_c > 10^{-4}$ để đẩy dầu bị bẫy) và tỷ số linh động $M = \frac{k \cdot \mu_0}{k_0 \cdot \mu}$ ($M \le 1$ là điều kiện thuận lợi).
  • Cơ chế áp lực phá hủy cấu trúc (Structural Disjoining Pressure): Mô hình của Wasan và Nikolov chỉ ra rằng các hạt nano có xu hướng tự sắp xếp thành cấu trúc hình nêm tại đường tiếp xúc ba pha (dầu – nước – đá vỉa), tạo áp lực đẩy màng dầu bóc tách khỏi bề mặt đá.
  • Thuyết DLVO và tương tác hạt nano: Giải thích độ bền phân tán của hệ keo dựa trên sự cân bằng giữa lực hút Van der Waals, lực đẩy tĩnh điện, kết hợp các tương tác lập thể (steric) và hydrat hóa.
  • Tính chất siêu thuận từ: Khi kích thước hạt $Fe_3O_4$ nhỏ hơn giới hạn đơn domain ($< 84\text{ nm}$ theo lý thuyết hoặc $83 - 128\text{ nm}$ theo thực nghiệm), năng lượng dị hướng từ nhỏ hơn năng lượng nhiệt ($KV < k_B T$), vật liệu chuyển sang trạng thái siêu thuận từ với lực kháng từ $H_c = 0$ và từ dư bằng 0, không có hiện tượng từ trễ.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm bao gồm:

  • Phương pháp tổng hợp hóa học: Đồng kết tủa muối sắt(II)/sắt(III) bằng $NH_4OH$; phân hủy nhiệt phức chất $Fe(acac)_3$ trong dung môi Benzyl ether với tác nhân Oleylamine; trùng hợp vi nhũ gốc tự do tạo vỏ copolymer MMA-co-AMPS bọc ngoài lõi OMNPs với chất khơi mào Ammonium persulfate (APS) và chất hoạt động bề mặt Sodium dodecyl sulfate (SDS).
  • Phương pháp phân tích đặc trưng vật liệu: Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), từ kế mẫu rung (VSM), phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), tán xạ ánh sáng động (DLS).
  • Phương pháp khảo sát ứng dụng: Đo sức căng bề mặt (SCBM) liên diện bằng thiết bị Spinning Drop Interfacial Tensiometer; thử nghiệm độ bền phân tán và bền nhiệt trong tủ ủ nhiệt ở $80^\circ C$ suốt 25 ngày; thử nghiệm thu hồi bằng nam châm ngoài và tái phân tán.
Hóa chất / Vật liệu Độ tinh khiết Vai trò / Hãng sản xuất
$FeCl_3 \cdot 6H_2O$ 100% Tiền chất sắt(III) / Merck
$FeCl_2 \cdot 4H_2O$ $\ge 98%$ Tiền chất sắt(II) / Trung Quốc
$Fe(acac)_3$ 99% Tiền chất phân hủy nhiệt / Acros
Oleylamine 80 – 90% Dung môi, chất khử, chất ổn định / Acros
Oleic acid 98% Tác nhân biến tính bề mặt hạt nano / Trung Quốc
Methyl methacrylate (MMA) 99% Monomer tạo khung kỵ nước / Acros
AMPS 99% Monomer chứa nhóm sulfo phân cực / Merck
Benzyl ether 98% Dung môi nhiệt độ sôi cao / Sigma Aldrich
$(NH_4)_2S_2O_8$ (APS) $\ge 98%$ Chất khơi mào trùng hợp / Trung Quốc
Sodium dodecyl sulfate (SDS) 96% Chất hoạt động bề mặt tạo vi nhũ / Merck
Alfoterra 145-8S 90 Công nghiệp Chất hoạt động bề mặt chuyên dụng EOR / Sasol
$NH_4OH$ 25 – 28% Tác nhân kết tủa / Trung Quốc

Thành phần ion của môi trường nước biển mô phỏng mỏ Bạch Hổ (pH = 7,28; tổng độ mặn 36,6‰) được tổng hợp trong bảng dưới:

Thành phần ion $Cl^-$ $Na^+$ $Ca^{2+}$ $SO_4^{2-}$ $Mg^{2+}$ $K^+$ $HCO_3^-$
Hàm lượng (mg/L) 22.216 11.421 1.162 1.025 956 296 151,3

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Các giai đoạn khai thác và tăng cường thu hồi dầu

Chương 1 tổng hợp bức tranh tổng quan về địa chất và kỹ thuật khai thác mỏ, phân định rõ ranh giới giữa khai thác sơ cấp, thứ cấp và tam cấp (TCTHD). Tác giả phân tích cơ sở lý thuyết chi phối quá trình đẩy dầu, bao gồm vai trò của số mao dẫn $N_c$ và tỷ số linh động $M$. Các phương pháp TCTHD truyền thống như bơm ép khí ($CO_2$, $N_2$), bơm nhiệt (hơi nước, đốt cháy tại chỗ) và bơm ép hóa chất (polymer, chất HĐBM, kiềm) được phân tích cặn kẽ kèm các hạn chế thực tế tại vỉa nứt nẻ cát kết của Việt Nam.

Chương này đi sâu vào cơ chế của hệ chất lỏng nano: khả năng di chuyển đến bề mặt liên diện lỏng – lỏng, lỏng – khí để làm bền nhũ, cơ chế hấp phụ/giải hấp trên vách lỗ xốp theo lực Van der Waals và khuếch tán Brown, cũng như áp lực phá hủy cấu trúc dạng nêm. Về mặt vật liệu từ, chương 1 cung cấp kiến thức nền về cấu trúc mạng lập phương spinel đảo của $Fe_3O_4$ ($a = 0,8397\text{ nm}$), phân loại vật liệu thuận từ, nghịch từ, sắt từ và bản chất của trạng thái siêu thuận từ khi kích thước hạt nằm dưới ngưỡng đơn domain ($KV < k_B T$). Các phương pháp chế tạo oxit sắt từ (phương pháp từ trên xuống dạng nghiền cơ học; phương pháp từ dưới lên dạng đồng kết tủa, phân hủy nhiệt) cùng cấu trúc bọc lõi – vỏ cũng được tổng kết chi tiết.

Chương 2. Thực nghiệm

Chương 2 trình bày chi tiết danh mục hóa chất, thông số các thiết bị phân tích hiện đại và quy trình thực nghiệm 3 giai đoạn:

  1. Tổng hợp hạt nano $Fe_3O_4$:
    • Phương pháp đồng kết tủa: Hòa tan muối sắt theo tỷ lệ mol $Fe^{3+}:Fe^{2+} = 2:1$ trong nước cất đã đẩy oxy bằng khí $N_2$, gia nhiệt lên $70^\circ C$, nhỏ giọt $NH_4OH$ 28% trong 1 giờ, khuấy cơ 300 vòng/phút, duy trì nhiệt độ trong 2 giờ dưới dòng khí $N_2$ liên tục.
    • Phương pháp phân hủy nhiệt: Phản ứng giữa 3 mmol $Fe(acac)_3$ trong 15 mL Benzyl ether và 15 mL Oleylamine, tiến hành trong lò phản ứng Reactor Controller qua hai nấc nhiệt: $110^\circ C$ trong 1 giờ và nâng lên $300^\circ C$ trong 1 giờ (tốc độ gia nhiệt $20^\circ C/\text{phút}$).
  2. Tổng hợp nano $Fe_3O_4$ bọc Acid Oleic (OMNPs): Tiến hành biến tính 1,51 g $Fe_3O_4$ đã siêu âm phân tán trong nước bằng 1,5 mL acid oleic ở $80^\circ C$ trong 2 giờ dưới khí $N_2$ (hoặc tổng hợp liên tục ngay sau phản ứng đồng kết tủa).
  3. Tổng hợp copolymer MMA-AMPS bọc OMNPs (PMNPs): Áp dụng phương pháp trùng hợp vi nhũ. Dung dịch A (1,788 g OMNPs trong 50 mL $H_2O$) được phối trộn với Dung dịch B (0,2542 g AMPS, 0,1228 g MMA, 0,500 g SDS trong 20 mL $H_2O$), đánh siêu âm kết hợp khuấy cơ ở nhiệt độ phòng trong 1,5 giờ, sau đó bổ sung chất khơi mào APS (0,500 g) để phản ứng trùng hợp tạo lớp vỏ polymer bảo vệ.

Chương này cũng thiết lập quy trình kiểm tra các đặc trưng cấu trúc (FTIR, PXRD, TEM, DLS, VSM, TGA) và quy trình thử nghiệm tính chất EOR: khảo sát sức căng bề mặt với dầu thô mỏ Bạch Hổ, thử nghiệm ủ nhiệt 25 ngày trong nước biển mô phỏng và kiểm tra khả năng tách/tái phân tán bằng nam châm.

Chương 3. Kết quả và bàn luận

Chương 3 trình bày các dữ liệu thực nghiệm thu được từ các phép đo hóa lý và đánh giá tiềm năng ứng dụng:

  • Đặc trưng lý hóa của hạt nano $Fe_3O_4$ và OMNPs: Phổ FTIR xác nhận liên kết đặc trưng $Fe-O$ tại vùng bước sóng $570 - 580\text{ cm}^{-1}$. Trên phổ OMNPs xuất hiện các pic dao động hóa học của liên kết $C-H$ no ($2850 - 2920\text{ cm}^{-1}$) và nhóm carboxylate ($-COO^-$) gắn kết lên bề mặt oxit sắt. Giản đồ PXRD chứng minh cấu trúc spinel lập phương của $Fe_3O_4$. Hình ảnh TEM cho thấy phương pháp phân hủy nhiệt cho hạt có độ đồng đều cao, kích thước khoảng 7 – 8 nm, trong khi phương pháp đồng kết tủa cho kích thước hạt phân tán lớn hơn. Đường cong từ hóa VSM xác nhận vật liệu có tính siêu thuận từ, không xuất hiện từ trễ ($H_c \approx 0$).
  • Đặc trưng của vật liệu PMNPs: Phổ FTIR của PMNPs xuất hiện đồng thời các dải hấp thụ đặc trưng của nhóm ester $C=O$ ($1730\text{ cm}^{-1}$) từ MMA và nhóm sulfonic acid $-SO_3^-$ ($1040\text{ cm}^{-1}$, $1180\text{ cm}^{-1}$) cùng liên kết amide $C(=O)-NH$ ($1650\text{ cm}^{-1}$) từ AMPS. Kích thước hạt PMNPs đo bằng TEM và DLS trong môi trường nước biển đạt khoảng 12 – 15 nm. Giản đồ TGA chứng minh vật liệu có độ bền nhiệt cao nhờ lớp vỏ copolymer bảo vệ lõi nano.
  • Tiềm năng ứng dụng trong TCTHD:
    • Sức căng bề mặt (SCBM): Khi kết hợp hạt PMNPs với chất hoạt động bề mặt Alfoterra 145-8S 90 trong môi trường nước biển mô phỏng, SCBM liên diện giữa dung dịch nước và dầu thô giảm mạnh so với khi chỉ dùng chất HĐBM đơn thuần.
    • Độ bền nhiệt và khả năng tái sử dụng: Hệ hỗn hợp PMNPs/HĐBM/nước biển (nồng độ khảo sát 800 – 200 ppm) giữ được độ phân tán đồng nhất, không bị kết tụ hay tách pha sau 25 ngày ủ nhiệt liên tục ở $80^\circ C$. Dưới tác dụng của từ trường ngoài (nam châm), các hạt PMNPs dễ dàng được thu hồi khỏi dung dịch và có khả năng tái phân tán tốt vào môi trường nước biển mới.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các kết quả thực nghiệm và đóng góp khoa học sau:

  • Chế tạo thành công vật liệu nano từ tính lõi – vỏ hoàn chỉnh: Tổng hợp thành công hệ hạt nano $Fe_3O_4$ bọc hai lớp: lớp đệm trung gian là chuỗi kỵ nước acid oleic (OMNPs) và lớp vỏ ngoài là copolymer MMA-co-AMPS (PMNPs) bằng phương pháp vi nhũ – polymer hóa.
  • Kích thước hạt tối ưu và tính chất siêu thuận từ: Hạt nano $Fe_3O_4$ tổng hợp bằng phương pháp phân hủy nhiệt đạt kích thước 7 – 8 nm; hạt phức hợp PMNPs hoàn thiện có kích thước từ 12 – 15 nm. Đường cong từ hóa VSM khẳng định vật liệu duy trì trạng thái siêu thuận từ (không có lực kháng từ và từ dư), giúp hạt không bị vón cục do tương tác từ dư khi ngắt từ trường ngoài.
  • Độ ổn định nhiệt và tương thích môi trường khắc nghiệt: Nhờ các nhóm phân cực sulfo ($-SO_3^-$) từ monomer AMPS, hạt PMNPs phân tán bền vững trong môi trường nước biển có độ mặn cao (36,6‰) chứa nhiều ion đa hóa trị ($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$) và duy trì độ bền nhiệt ổn định sau 25 ngày ủ nhiệt liên tục ở $80^\circ C$.
  • Khả năng giảm sức căng bề mặt và định hướng thu hồi: Hệ chất lỏng nano PMNPs phối hợp với chất HĐBM Alfoterra 145-8S 90 làm giảm sâu sức căng bề mặt liên diện với dầu thô mỏ Bạch Hổ. Khả năng đáp ứng từ trường cho phép thu hồi vật liệu sau quá trình sử dụng và tái phân tán, giải quyết bài toán thất thoát hóa chất trong vỉa.
  • Đóng góp học thuật so với các nghiên cứu trước: Khắc phục nhược điểm của các hạt nano oxit vô cơ biến tính đơn thuần ($SiO_2$) thường bị sa lắng hoặc bị giữ lại trong pha dầu khi gặp nước biển có độ khoáng cao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Các hạn chế được rút ra từ điều kiện thực nghiệm của đề tài:

  • Phương pháp phân hủy nhiệt trong lò Reactor Controller cho hạt có độ đồng đều cao nhưng bị giới hạn về dung tích, chỉ thực hiện được ở quy mô lượng chất và nồng độ thấp trong phòng thí nghiệm.
  • Các đánh giá tiềm năng TCTHD mới dừng lại ở điều kiện tĩnh trong phòng thí nghiệm (đo SCBM liên diện bằng phương pháp Spinning Drop, thử nghiệm ủ nhiệt tĩnh 25 ngày trong ampule).

Các hướng mở rộng tiếp theo:

  • Nghiên cứu tối ưu hóa thông số công nghệ để nâng cao quy mô tổng hợp vật liệu PMNPs theo mẻ lớn hơn.
  • Tiến hành các thử nghiệm động mô phỏng dòng chảy (Core-flooding test) bằng cách bơm ép hệ dung dịch PMNPs/HĐBM qua mẫu lõi đá vỉa thực tế của mỏ Bạch Hổ ở điều kiện áp suất và nhiệt độ vỉa nhằm xác định chính xác hệ số thu hồi dầu gia tăng.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao đối với:

  • Sinh viên và học viên cao học ngành Hóa học, Khoa học Vật liệu: Cung cấp quy trình chi tiết về kỹ thuật tổng hợp hạt nano oxit kim loại (đồng kết tủa và phân hủy nhiệt), kỹ thuật biến tính bề mặt hạt vô cơ và phương pháp trùng hợp vi nhũ tạo vật liệu lai vô cơ – hữu cơ mang cấu trúc lõi – vỏ (Core – Shell).
  • Kỹ sư và nhà nghiên cứu công nghệ Dầu khí: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm về công thức phối trộn hệ chất lỏng nano – chất hoạt động bề mặt trong môi trường nước biển mô phỏng mỏ Bạch Hổ, phương pháp đánh giá độ bền nhiệt dài ngày và đo đạc sức căng bề mặt liên diện dầu – nước.
  • Nghiên cứu ứng dụng từ tính: Tài liệu minh họa rõ nét cách thức khảo sát và tận dụng tính chất siêu thuận từ của hạt nano oxit sắt trong xử lý môi trường hoặc thu hồi chất phân tán.

Câu hỏi thường gặp

1. Vai trò của acid oleic và copolymer MMA-co-AMPS trong cấu trúc hạt nano PMNPs là gì?
Acid oleic đóng vai trò là cầu nối trung gian kỵ nước, đầu carboxylate ($-COO^-$) gắn kết lên bề mặt oxit sắt $Fe_3O_4$, trong khi đuôi hydrocarbon hướng ra ngoài tạo liên kết tương hợp với monomer methyl methacrylate (MMA). Lớp vỏ copolymer MMA-co-AMPS được polymer hóa bao bọc xung quanh, trong đó MMA tạo khung polymer bền vững còn monomer AMPS chứa nhóm sulfonic acid ($-SO_3^-$) phân cực mạnh giúp hạt nano phân tán ổn định trong môi trường nước biển độ mặn cao và chịu được nhiệt độ vỉa.

2. Phương pháp tổng hợp hạt nano $Fe_3O_4$ bằng phân hủy nhiệt có ưu và nhược điểm gì so với phương pháp đồng kết tủa?
Phương pháp phân hủy nhiệt (sử dụng tiền chất $Fe(acac)_3$, Oleylamine và dung môi Benzyl ether gia nhiệt đến $300^\circ C$) tạo ra hạt nano có độ tinh thể cao, hình thái đồng đều và kích thước nhỏ (7 – 8 nm). Tuy nhiên, nhược điểm là quy trình đòi hỏi nhiệt độ cao, dung môi hữu cơ và chỉ tổng hợp được khối lượng nhỏ trong lò Reactor Controller. Ngược lại, phương pháp đồng kết tủa sử dụng dung môi nước ở $70^\circ C$, dễ chế tạo khối lượng lớn nhưng độ đồng đều kích thước hạt kém hơn.

3. Môi trường nước biển mô phỏng mỏ Bạch Hổ dùng trong thực nghiệm có đặc tính hóa lý như thế nào?
Nước biển mô phỏng mỏ Bạch Hổ có pH đạt 7,28 và tổng độ mặn 36,6‰. Thành phần ion bao gồm hàm lượng $Cl^-$ (22.216 mg/L), $Na^+$ (11.421 mg/L), $Ca^{2+}$ (1.162 mg/L), $SO_4^{2-}$ (1.025 mg/L), $Mg^{2+}$ (956 mg/L), $K^+$ (296 mg/L) và $HCO_3^-$ (151,3 mg/L).

4. Vì sao tính chất siêu thuận từ lại quan trọng đối với ứng dụng tăng cường thu hồi dầu?
Vật liệu siêu thuận từ không có lực kháng từ ($H_c = 0$) và không có từ dư khi không có từ trường ngoài tác động. Điều này giúp các hạt nano không bị tự hút dính và vón cục trong dung dịch, giữ cho hệ chất lỏng nano luôn phân tán đồng nhất khi lưu chuyển trong các khe nứt li ti của đá vỉa. Khi cần thu hồi, chỉ cần tác dụng từ trường ngoài để tách hạt nano ra khỏi dung dịch đẩy và tái sử dụng.

5. Kết quả thử nghiệm độ bền nhiệt của hệ chất lỏng nano PMNPs diễn ra như thế nào?
Hệ mẫu chứa hỗn hợp chất hoạt động bề mặt Alfoterra 145-8S 90, hạt nano PMNPs và nước biển mô phỏng (tỷ lệ nồng độ 800 – 200 ppm) được đưa vào thiết bị ủ nhiệt liên tục trong 25 ngày ở $80^\circ C$. Kết quả cho thấy hệ dung dịch không bị phân lớp, không lắng cặn; các hạt PMNPs sau đó được thu hồi bằng nam châm và tái phân tán thành công vào nước biển mà không làm biến đổi cấu trúc.

Kết luận

Khóa luận đã tổng hợp thành công vật liệu nano oxit sắt từ bọc copolymer cấu trúc lõi – vỏ $Fe_3O_4\text{@Oleic acid@MMA-co-AMPS}$ (PMNPs) với kích thước hạt 12 – 15 nm và đặc tính siêu thuận từ rõ rệt. Nhờ lớp vỏ copolymer chứa nhóm chức sulfo phân cực, vật liệu duy trì độ phân tán ổn định trong môi trường nước biển mô phỏng độ mặn 36,6‰ và bền nhiệt sau 25 ngày ủ ở $80^\circ C$. Sự kết hợp giữa PMNPs và chất hoạt động bề mặt chứng minh hiệu quả giảm sức căng bề mặt liên diện dầu – nước cùng khả năng thu hồi, tái phân tán bằng từ trường, mở ra tiềm năng ứng dụng thực tế trong các giải pháp tăng cường thu hồi dầu tại Việt Nam.