Gouy-Chapman双电层模型在蒙脱石长程膨胀中应用

对于蒙脱石晶层间的长程膨胀是否符合双电层理论众多研究者观点不一.采用Gouy-Chapman双电层模型,基于前人试验数据,从膨胀压力-晶层间距关系以及晶层间距-电解质浓度关系两个方面对模型进行验证.结果表明,在没有晶层间水合力影响的情况下Gouy-Chapman模型能够很好地拟合试验数据,说明长程膨胀符合双电层理论.另外,将Gouy-Chapman模型与其简化形式进行了对比,结果表明,当晶层间的双电层作用较弱时(Kd>1),两种模型曲线近乎重合,此时可以用简化模型代替精确模型.

一种超大容量双电层电容器中小功率模型及其参数识别方法

回顾了超大容量双电层电容器的等效电路模型,给出了它在中小功率应用场合下的超大容量双电层电容器模型,并提出一种新的模型参数识别方法。文中采用这种识别方法对超大容量双电层电容器进行了实验,并根据获得的模型参数进行了仿真,仿真与实验结果的对比分析表明,该模型能够准确的反映出超大容量双电层电容器在中小功率应用场合下的特性。

富钴结壳界面双电层成矿模型

富钴结壳是潜在的一种海底矿产资源,主要赋存在海底正地形上,分为埋藏型和裸露型,前者被沉积物覆盖,后者则直接暴露于海水。富钴结壳的发育与水岩界面处发生的物质交换过程密切相关。当前,针对富钴结壳的发育过程,主要有胶体化学模型(Koschinsky et al.,1995)、多组分-多阶段物理化学成矿模型(何高文等,2001)

固液界面双电层的理论计算模拟

固液界面双电层在电化学中处于核心地位.如何发展一个理论方法,在该方法的框架下计算双电层的平衡性质和动力学性质一直以来都是理论研究的难点和热点.本文总结了最近十几年第一性原理计算方法在计算双电层平衡性质和电催化反应的进展,如热力学方法、反应中心模型以及双参考方法.并进一步详细地阐述了基于周期性均匀介质溶剂化模型(DFT/CM-MPB)对于固液界面双电层的研究,该方法能够计算双电层的平衡性质(零电荷电势和微分电容)和表面相图,在此基础上能深入研究基元反应的电荷转移系数,并结合微观动力学推导出宏观的Tafel(电流-电势)曲线.并列举了该方法对于重要电化学反应(如氢电极反应)的应用实例.

冻结土壤介电常数混合模型机理研究

介电常数是微波辐射传输理论所需的最重要、最基本的参数。通过研究平均温度低于-4℃,组分中含有冰的土壤——冻结土壤,建立了一种适用于微波波段冻结土壤的介电常数混合模型。该模型考虑了土壤温度、微波频率、土壤质地以及其中未冻水含量的影响。模型使用一点法计算未冻水含量,引入Stern双电层理论计算冻结土壤未冻水的介电常数,引入Maxwell-Garnett介电常数混合理论、介电常数容积混合理论构建冻结土壤介电常数混合模型。模型计算结果与实测资料进行了详细的对比分析,冻结土壤介电常数混合模型给出的介电常数实部、虚部的曲率与实验结果很好吻合,模型结果比较满意,对比分析证实了模型的可靠性。

含水煤体失稳破坏电荷感应规律试验研究

为研究含水煤体失稳破坏过程中电荷感应规律,探寻应用电荷感应法监测煤矿突水灾害可行性,利用自主研制的电荷传感器对含水煤体单轴压缩过程进行电荷信号监测,分析煤体压缩过程中应力及电荷信号变化规律。试验结果表明:烘干煤体和含水煤体单轴加载过程中均有自由电荷产生,电荷信号呈脉冲状波动,通过分析含水煤体电荷信号变化规律同时统计煤体峰值强度前电荷脉冲数及脉冲宽度,从水通过削弱煤体强度进而影响电荷信号;Stern双电层中形成流动电荷,增强了煤体电荷信号;水的存在增加了煤体破裂面自由电荷存留时间三个方面总结了水对煤体电荷的影响机理。

电容吸附去离子技术的理论探讨

从理论上推导了电极的电吸附量,并指出实际的电吸附量与理论不一致的原因。建立了"立体结构的孔道双电层模型"。以此模型讨论了孔道的半径、孔道的长度、孔道的表面积与孔道中孔隙的体积、以及溶液的电阻、固体电吸附材料的电阻等因素与电极性能的关系,还对整个电容吸附去离子装置性能的影响作了分析。

考虑流动电位的微米/纳米毛细管单相渗流模式

流体在多孔介质中流动时,由于固-液界面扩散双电层的存在,流体的流动会产生流动电位现象,而流动电位会反过来对流体在多孔介质中的流动造成影响。从微米和纳米尺度,利用圆形、正方形和三角形截面毛细管模型,采用有限元数值求解方法,研究了在不同毛细管尺寸下,流动电位对毛细管单相流体渗流模式的影响,得到了考虑流动电位情况下不同尺寸三角形截面毛细管传导率和其形状因子的关系,并研究了在不同毛细管尺寸条件下,考虑流动电位对流体流动的影响后外加压力梯度与流体流量之间的关系。研究结果表明,由于流动电位对流体流动的影响,当毛细管尺寸与扩散双电层厚度相当时,流动电位会对流体在毛细管中的流动产生显著影响,流体的流动阻力增加,毛细管传导率减小,但是毛细管中的流体流量与压力梯度仍然保持线性关系。

含盐度对蒙脱土矿物絮凝影响的研究

许多研究者对河流、河口海岸中泥沙絮凝的研究多集中在电解质、泥沙颗粒粒径、水动力因素等对天然泥沙絮凝的影响,而就细颗粒泥沙成分中黏土矿物的实验研究较少。通过使用单矿物蒙脱土进行静水沉降试验,控制不同的含盐度,得到单矿物蒙脱土与含盐度的关系为:在含盐度为19‰时,蒙脱土的絮凝沉降最快。并用压缩双电层理论解释了颗粒表面的双电层厚度、电荷间的专属作用力以及分子间的运动对颗粒絮凝程度的影响。

致密砂岩气层测井识别与评价技术——以苏里格气田为例

苏里格气田上古生界致密砂岩储层渗透率低、孔隙类型多样、非均质性强,导致岩石物理响应特征复杂,气水层识别与含气饱和度准确定量评价难度大。结合研究区致密砂岩储层的特点以及气层的测井响应特征,优选了4种适用的气层识别方法,通过多种方法的综合指示能有效识别气层;根据储层孔隙结构与岩电响应关系特征,确立了双孔隙饱和度模型在研究区的适用性并建立了适用于研究区的饱和度模型岩电参数。通过研究区大量井中的应用表明,上述气层识别方法在致密砂岩气层判识中具有良好的应用效果,与阿尔奇模型相比,利用双孔模型及其岩电参数计算的含气饱和度具有更高的精度,更符合气藏的实际规律和岩石物理特征。上述方法为致密砂岩气层测井识别与评价提供了有效途径。