镁掺杂煤基活性炭对亚磷酸的吸附性能研究

为回收草甘膦母液中的亚磷酸,以禾草沟煤为原料,通过KOH活化、热解和金属镁掺杂相结合的方法,制得了镁掺杂的煤基活性炭(Mg-AC)。采用SEM、XRD、TEM、BET、FT-IR以及XPS等对样品的表观形貌、晶体结构、表面官能团和孔结构等理化性质进行分析;考察Mg-AC对亚磷酸的吸附性能,并结合常见的吸附动力学和吸附等温线模型对吸附过程和吸附机理进行探讨。结果表明,Mg-AC的比表面积和孔容分别为896.4 m^(2)/g和0.505 cm^(3)/g,具备良好的孔隙结构。Mg-AC对亚磷酸的吸附能力较AC明显提升,吸附平衡时饱和吸附容量为15.3 mg/g,且具有较宽的pH应用范围(pH为3~10)。Mg-AC对亚磷酸的吸附过程更符合准二级动力学模型(R2=0.991)和Langmuir吸附模型(R2=0.970),表明吸附过程以化学吸附和单分子层吸附为主导。

低阶煤宏观煤岩组分孔隙结构特征研究

宏观煤岩组分孔隙发育规律研究对准确评价煤储层孔隙结构特征具有重要的现实意义。为得到低阶煤不同组分的孔裂隙发育特征,基于核磁共振技术研究了具有代表性宏观组分(镜煤和暗煤)的孔裂隙类型、孔隙连通性、孔隙度和孔径结构分布。研究发现,低阶煤饱和流体煤样核磁共振横向弛豫时间T_(2)谱3个谱峰分布于0.1~1 ms、10 ms和>100 ms处,分别对应于吸附孔、渗流孔和裂隙,孔裂隙类型以吸附孔为主;各煤样的T_(2)截止值和有效孔隙度均表现为暗煤大于镜煤,且煤岩有效孔隙度与渗透率呈线性相关关系;通过表面弛豫率和吸附峰T_(2)值得出各煤样孔径分布特征,孔径分布结果与液氮吸附测试结果吻合。结果表明,低阶暗煤孔裂隙发育程度优于镜煤,暗煤具有较大的孔径和更好的连通性,更有利于煤层气等流体的渗流和迁移。

核磁共振技术在二氧化碳地质封存与利用中的应用研究前景综述

二氧化碳地质封存与利用是推动“碳达峰、碳中和”的关键技术之一,研究CO_(2)注入-运移-封存全过程储层孔隙率、渗透率、饱和度、孔隙结构及岩石力学参数的变化规律是监测CO_(2)地质封存状态和泄露风险的核心工作.以分析核磁共振技术在研究孔隙结构、CO_(2)运移特征及岩石力学参数变化的应用现状和发展趋势为目标,在简要介绍核磁共振仪器设备和应用领域基础上,分析核磁共振技术在CO_(2)地质封存与利用中的应用现状和发展方向.分析表明:核磁共振技术在致密油、页岩气等非常规油气资源开发中应用广泛,在表征储层物性、饱和度和三维孔隙结构方面优势明显.目前,利用核磁共振技术研究原位CO_(2)封存条件下岩心动态参数成果较少,无论是CO_(2)驱油还是CO_(2)置换CH4,均通过测量氢核的核磁共振特征或核磁成像特征来反推CO_(2)分布状态;在CO_(2)-EOR、CCS先导性实验中,时移测井资料十分有限,制约了原位CO_(2)注入-运移-矿化等核磁共振定性与定量表征;咸水层原位CCS/CCUS过程核磁共振表征实验相对较少,已有研究成果多集中在煤层CO_(2)置换CH4、CO_(2)与CH4竞争性吸附等研究领域,未建立实验条件下CO_(2)溶解与CO_(2)注入后核磁共振共振响应信号间的对应关系及表征模型,制约了核磁共振测井在CO_(2)地质封存与利用中的应用.因此,需开展原位CO_(2)注入岩心全过程核磁共振表征技术研究,配备CT实时扫描系统,建立原位CO_(2)地质封存与利用的核磁共振表征模型,为利用时移测井开展CO_(2)地质封存与利用的动态监测、安全性评价提供技术支撑.

高电流密度和高稳定性电解水制氢催化剂设计策略

氢能作为可持续发展的清洁可再生能源,受到人们高度重视。电解水制氢技术是最主要的制取氢方法,也是实现碳中和的主要途径。然而,现有电解水制氢催化剂存在电流密度小、稳定性差等问题,难以满足工业化应用的需求,因此制备高电流密度和高稳定性的电催化剂具有非常重要的意义。本文系统总结了近年来在高电流密度、高稳定性电催化剂设计、制备等方面取得的最新进展,阐述了高电流密度、催化剂稳定性对电解水制氢性能的影响。重点介绍了高电流密度条件下,具有良好稳定性催化剂的设计策略,旨在为制备性能更优异的高电流密度电催化剂提供指导。最后,讨论了高电流密度操作条件下电解水制氢存在的挑战并对未来的发展方向进行了展望。

柴北缘西段绿梁山早古生代复式花岗岩体成因

为探讨柴北缘西段绿梁山复式岩体的成因及其与大陆深俯冲-折返过程的关系,对其开展了系统的岩石学、地球化学和同位素年代学研究.结果表明,该复式岩体由三期中酸性侵入岩构成,是柴北缘构造带早古生代陆壳深俯冲-折返到造山带垮塌过程的岩浆响应.其中,Ⅰ期为似斑状花岗闪长岩,规模较小,形成年龄为436~430 Ma,是陆壳深俯冲/碰撞过程中加厚镁铁质下地壳部分熔融的产物;Ⅱ期为英云闪长岩-正长花岗岩-二长花岗岩,年龄介于400~390 Ma,由折返的超高压榴辉岩和下地壳镁铁质岩石在地壳伸展背景下部分熔融形成;Ⅲ期二云母花岗岩为绿梁山复式岩体的主体,形成年龄为365~360 Ma,具强过铝质S型花岗岩特征,是造山带去根、垮塌阶段中、上地壳变泥质岩部分熔融的产物.