高稳定性细菌纤维素/碳纳米管/MnO2复合超级电容器电极

首先,利用细菌纤维素(BC)的两亲分子结构和纳米尺寸效应实现了水中羟基化多壁碳纳米管(简称MWCNT)的有效分散;接着,利用BC的三维多孔及柔性支架结构和MWCNT的优良导电性,采用真空抽滤辅助自组装构建了BC/MWCNT复合膜;然后,在BC/MWCNT复合膜上电沉积MnO_(2)构建了BC/MWCNT/MnO_(2)复合膜电极。采用SEM、TEM、XRD、Raman光谱及XPS对BC/MWCNT复合膜及BC/MWCNT/MnO_(2)复合膜电极进行了表征,测试了其力学性能及电化学性能。结果表明,BC和MWCNT通过氢键紧密结合协同赋予复合膜优良的电导率和力学性能。BC/MWCNT复合膜的多孔结构、电解质吸收特性及蜂窝状活性MnO_(2)纳米片的桥连结构赋予其出色的电化学性能和循环稳定性,在1 mA/cm^(2)的电流密度下,BC/MWCNT/MnO_(2)-20(电沉积时间20 min)的面积比电容和质量比电容分别达到1.17 F/cm^(2)和200 F/g,在20 mA/cm^(2)的电流密度下进行10000次循环后,其比电容保留率为96%。BC/MWCNT/MnO_(2)复合膜电极的制备简便且成本低廉,在开发柔性储能器件方面具有应用潜力。

高渗CO_2和PE保鲜袋对冷藏及货架期‘砀山酥梨’果实品质的影响

【目的】明确冷藏‘砀山酥梨’适宜的保鲜膜包装。【方法】研究不同保鲜膜包装的‘砀山酥梨’果实在(0±0.5)℃低温条件下冷藏150 d和210 d,常温20℃条件下放置24 h和货架9 d时果实呼吸强度、乙醇质量分数、虎皮病和果心褐变以及贮藏品质的变化规律。【结果】果实贮藏210 d+20℃货架9 d时,CK(裸果)果实呼吸强度和乙醇质量分数高,可溶性固形物(SSC)和硬度低,果皮颜色暗、黄,虎皮严重,风味异常,由于失水导致果皮皱缩,果柄干枯、褐变严重,商品价值降低;与CK相比,PVC薄膜袋虽能抑制果皮转黄,保持果实的硬度和果柄的新鲜程度,降低货架期果实的呼吸强度,但由于冷藏期间PVC袋内CO2体积分数高(2.30%~2.70%),O2体积分数低(17.0%~17.9%),导致果实中乙醇积累,造成货架期虎皮病和果心褐变严重,引起风味劣变;PE薄膜袋扎口包装的果实风味基本正常,贮藏效果稍好于PVC包装;PE薄膜袋掩口和高渗出CO2保鲜袋能保持贮藏和货架期果实较高的硬度和可溶性固形物(SSC)以及较低的乙醇质量分数,而且果实风味和外观颜色正常,无虎皮,果心褐变轻微。【结论】‘砀山酥梨’不宜裸果贮藏。相对于PVC和PE薄膜袋扎口包装来说,PE薄膜袋掩口和高渗出CO2保鲜袋对‘砀山酥梨’长期贮藏、保持货架期果实品质和抑制褐变具有良好的效果。

冷藏条件下不同保鲜处理对金桃猕猴桃果实品质的影响

为了解金桃猕猴桃适合的保鲜处理方式,探究了在(2.0±0.5)℃贮藏条件下,微孔袋(PE)、高渗袋(HPE)、打孔袋(PPE)及其结合乙烯吸收剂(EA)、0.2μL/L 1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对金桃猕猴桃硬度、外观色泽、可溶性固形物(TSS)含量、维生素C(Vc)含量、淀粉含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性和包装袋内O2和CO2气体变化的影响。结果表明,各保鲜处理组合均能不同程度地延缓金桃猕猴桃果实硬度、Vc含量、淀粉含量的下降速度,抑制色差a*值和TSS含量升高效果显著(P<0.05),显著降低贮藏后期MDA的生成量,保持POD活性在较高水平。其中,微孔袋结合1-MCP(PE+1-MCP)处理效果最佳,可保持金桃猕猴桃较高的贮藏品质,贮藏180 d时,硬度最高,为0.83 kg/cm^2,Vc含量最高,为99.51×10^-2 g/L,TSS含量最低,为13.90%,淀粉含量最高,为30.50 mg/g,MDA含量最低、POD活性最高,分别为0.941 mmol/g、66.2 U/(min·g),且上述指标与未加包装的裸果对照均差异显著(P<0.05)。因此,建议生产中采用微孔袋和1-MCP处理的保鲜方式。

高温环境下CO_2腐蚀水泥石规律的实验研究

天然气中普遍存在二氧化碳气体,干气情况下CO2基本没有危害。但是如果地层出水,CO2会在湿环境下对井筒中的各种物质产生腐蚀。分析了在分压4.8 MPa、95℃和分压5.0 MPa、130℃、150℃的湿环境下,CO2对水泥石的腐蚀规律。通过对比分析腐蚀前后的水泥石试块的物理性能和反应产物,认为CO2腐蚀水泥石的主要产物是CaCO3,CaCO3和CO2在湿环境下进一步反应生成可溶解的Ca(HCO3)2。腐蚀后的水泥石试块强度降低,渗透率升高。腐蚀深度在低温区与温度成正比,在高温区与温度成反比。水化产物中CaAl2Si2O8.4H2O(钙长石)具有较强的抗CO2腐蚀能力。实验发现,胶乳可有效降低水泥石的腐蚀深度。

CO_2高传导保鲜膜处理对雪青梨贮藏品质及生理的影响

以雪青梨果实为试材,研究CO2高传导保鲜膜在低温贮藏条件下对雪青梨果实采后贮藏品质及生理特性的影响。结果表明:CO2高传导保鲜膜处理可推迟雪青梨呼吸高峰的出现,抑制PPO活性的升高,降低MDA含量,从而减缓果实的衰老;处理组可明显延缓雪青梨果实硬度、可滴定酸和VC含量的下降,抑制可溶性固形物含量的升高,从而较好地保持果实在贮藏期间的品质和风味。

CO2高渗袋复合处理对“金桃”猕猴桃贮藏品质的影响

为研究CO2高渗袋(high carbon dioxide permeability film bag,GS)、1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)和乙烯吸收剂(ethylene absorbent,EA)对“金桃”猕猴桃的保鲜效果,以“金桃”猕猴桃为试材,研究3种保鲜方法单一或复合处理对“金桃”猕猴桃贮藏期间果实硬度、可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量、维生素C(vitamin C,VC)含量、淀粉含量、呼吸强度和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的影响。结果表明:各保鲜处理均能不同程度延缓“金桃”猕猴桃的果实硬度、VC含量、淀粉含量下降,抑制TSS含量、呼吸强度升高,减少MDA含量的累积。其中,GS+1-MCP+EA处理保鲜效果最好,贮藏180 d时,果实硬度、VC含量和淀粉含量最高,分别为0.93 kg/cm2、99.84 mg/100 mL和29.50 mg/g,TSS含量、呼吸强度和MDA含量最低,分别为13.40%、16.49 mg/(kg·h)、1.04 mmol/g,且这些指标与对照均差异显著(P<0.05)。

气体渗透镀铝薄膜机理研究

用氧气 (O2 )、氮气 (N2 )和二氧化碳 (CO2 )在 2 0～ 4 0℃的环境温度下 ,对 2种不同的镀铝薄膜及其叠层和底层分别进行了透气性测试 ,来阐明金属覆膜对降低聚烯烃薄膜透气量所起到的作用。由试验结果分析可得

二氧化碳高渗透性保鲜膜包装对鸭梨采后生理与贮藏品质的影响

以微孔保鲜膜为对照,研究二氧化碳高渗透性保鲜膜包装对7个月贮藏期间鸭梨采后生理和贮藏品质的影响。结果表明,二氧化碳高渗透性保鲜膜具有较高的二氧化碳渗透系数和很高的二氧化碳/氧气渗透系数比,在保持包装袋内较低二氧化碳浓度的同时也能维持较低的氧气浓度。两种保鲜膜包装袋内的二氧化碳浓度均低于0.5%的水平;微孔保鲜膜包装袋内的氧气浓度接近于空气(20%左右),二氧化碳高渗透性保鲜膜包装袋内的氧气浓度在5%～6%之间;二氧化碳高渗透性保鲜膜包装的鸭梨贮藏期间果实的可溶性固形物和VC含量显著高于微孔膜包装(P<0.05),细胞的相对电导率和丙二醛含量显著低于微孔膜包装的果实(P<0.05);两种包装的鸭梨果心褐变程度无明显差异。二氧化碳高渗透性保鲜膜包装有利于延缓鸭梨采后衰老进程,保持果实的良好品质。

二氧化碳泡沫稳定性及聚合物对其泡沫性能的影响

基于CO2气体性质的特殊性以及CO2泡沫在多孔介质中表现出不同于其他气体泡沫的现象,利用气流法,选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为起泡剂,研究了CO2泡沫的稳定性和衰减规律,以及聚合物部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)对CO2泡沫性能的影响。结果表明,在相同条件下,CO2泡沫的稳定性比N2泡沫差,并且CO2泡沫的稳定性基本不受表面活性剂浓度的影响;CO2泡沫的衰减曲线近似一条直线,泡沫形成后体积迅速减小。CO2在水中具有较大的溶解度,泡沫的液膜渗透率系数大,因而泡沫稳定性差,也是造成CO2泡沫在岩心内渗流规律区别于N2泡沫的一个重要原因。HPAM的加入可以在一定程度上增强CO2泡沫的稳定性,但同时也会使溶液起泡性能降低,所以实际应用时需要综合考虑泡沫特性,选择最佳的聚合物浓度。

高压水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透技术

针对白皎煤矿地质构造复杂、构造应力大、煤层透气性差、抽采瓦斯效果差的问题,提出了高压水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透技术,分析了水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透技术的原理;并在238底板巷对B4煤层进行了联合增透对比试验研究。试验结果表明:试验区域煤层透气性显著提高,单孔初抽瓦斯体积分数分别是高压水力压裂试验区域和普通抽采试验区域平均瓦斯体积分数的1.70、3.48倍;瓦斯抽采纯量较水力压裂区域和普通抽采区域分别提高了1.49、3.04倍;抽采65 d以后,高压水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透区域汇总瓦斯体积分数仍保持在40%以上,抽采效果良好,该技术可供类似矿井借鉴。

高温高密度防腐水泥浆加重剂研究

针对富含CO_(2)的高温高压油气井中水泥环的腐蚀问题,进行了高温高密度防腐水泥浆体系加重剂的研究,并对比了相同粒度的锰矿粉、赤铁矿和重晶石3种加重剂对水泥浆性能的影响,在150℃、CO_(2)分压20 MPa的环境下进行了腐蚀实验。研究结果表明,锰矿粉水泥浆需水量最少,相同条件下具有较好的流变性和较低的失水量;锰矿粉水泥石腐蚀后渗透率最小,抗压强度较高;腐蚀30 d后,锰矿粉水泥石腐蚀深度最低,重晶石水泥石的腐蚀深度约为锰矿粉水泥石的1.5倍;腐蚀后锰矿粉水泥石结构最致密,腐蚀后生成物的特征峰最低;锰矿粉加量为25%、50%和75%的3种水泥石腐蚀27 d后,加量为50%的水泥石腐蚀深度最小。与赤铁矿和重晶石相比,锰矿粉为较好的选择,但加量过多时会对水泥浆防腐蚀性能产生不利影响。

二氧化碳黏弹性泡沫驱体系的优化

针对延长油田低渗透高矿化度油藏采用常规泡沫注入性和耐盐性差而导致的提高采收率难度大的实际问题,基于表面活性剂分子的自组装特性,以自创的改进泡沫复合指数为指标,在无聚合物、无碱条件下,通过考察起泡剂、助起泡剂、稳定剂和络合剂用量对泡沫性能的影响,确定了具有高耐盐性的黏弹性CO_(2)泡沫驱体系。通过金相显微镜观察所形成泡沫的微观形貌,并考察了泡沫的黏弹性。配方为0.20%UCAB+0.20%SDS+0.09%三乙醇胺+0.08%EDTA的泡沫溶液黏度为15.2 mPa∙s,起泡体积达560 mL,半衰期为58 min,改进泡沫复合指数为370272 mL∙min∙mPa∙s。所形成的黏弹性CO_(2)泡沫呈不规则的五边形或六边形,具有一般泡沫特征。黏弹性测试表明小分子自组装形成了蠕虫状胶束,胶束相互缠结和缔合,宏观上体现出了聚合物的黏弹性。该泡沫驱油体系既满足注入性又发挥了聚合物的黏性驱油和弹性驱油特征,有效提高采收率。

二氧化碳爆破增透技术在低透气性煤层中的应用研究

新田煤矿主采4号煤层,该煤层瓦斯含量高,瓦斯压力大,且煤层透气性系数较低,瓦斯抽采难度较大。为解决新田煤矿瓦斯抽采的难题,通过向4号煤层实施穿层和顺层钻孔,采用二氧化碳爆破增透技术提高煤层透气性、瓦斯抽采量和抽采效率,为新田煤矿后期瓦斯治理提供新技术支撑。

低渗透高瓦斯煤层巷道快速掘进之增透措施研究

杏儿沟煤业二采区带式输送机下山煤层透气性系数较低,瓦斯抽采效率不高,影响巷道掘进速度。为了有效解决该低渗透高瓦斯煤层巷道快速掘进问题,设计了二氧化碳爆破增透方案。现场试验结果表明,二氧化碳爆破增透措施能够很好地适应高瓦斯煤层顺槽快速掘进工作,使瓦斯体积分数大幅度降低,掘进速度大幅度提高。

高压二氧化碳电镀钴薄膜颗粒形貌

本文研究了高压二氧化碳电镀钴薄膜颗粒形貌的影响。实验高压二氧化碳分别为液态((15 MPa,25℃),亚临界态((15 MPa,30℃),超临界态((15 MPa,40℃)。高压二氧化碳电镀在高压釜中进行电镀,电镀液使用20%体积分数的高压二氧化碳和80%体积分数的钴电镀液。本文同时研究了温度和电流密度的影响。钴薄膜颗粒形貌随着温度的下降和电流密度的上升由片状转变为棱锥状以及半球状结构。

二氧化碳预裂强化抽采技术在余吾煤业的应用

余吾煤业开采3号煤层,属于高瓦斯、低透气性开采条件,原有的瓦斯灾害防治技术手段已经难以适应安全、高效生产的要求,为此,在N2103工作面回风顺槽进行二氧化碳预裂强化抽采试验,结果表明:初始瓦斯抽采纯量平均比普通钻孔提高了52.5%,瓦斯抽采纯量的衰减期延长,提高了瓦斯抽采效果,为条件相近巷道的瓦斯治理提供了技术参考。