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大牛地8^(#)煤与压裂液相互作用机制分析
1
作者 胡艾国 王翔 +4 位作者 祁生金 常辉 王子雨 杨阳 鲁红升 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第8期2352-2362,共11页
煤层气开采过程中常采用水力压裂技术进行储层改造,压裂液侵入会导致煤岩储层物性改变;但压裂液与煤岩之间相互作用的规律仍不明确,不利于压裂液的选择和现场施工设计。以大牛地8#煤与现场用压裂液为基础,开展压裂液与煤岩相互作用规律... 煤层气开采过程中常采用水力压裂技术进行储层改造,压裂液侵入会导致煤岩储层物性改变;但压裂液与煤岩之间相互作用的规律仍不明确,不利于压裂液的选择和现场施工设计。以大牛地8#煤与现场用压裂液为基础,开展压裂液与煤岩相互作用规律研究。考察压裂液对煤岩表面性质、表面官能团及微观形貌的影响,研究压裂液对煤岩矿物组成变化,孔隙结构及甲烷解吸的影响规律。结果表明,压裂液侵入后会与煤岩发生化学反应,同时通过吸附和溶蚀作用导致煤岩亲水性增加,表面粗糙度增加。弱酸型的清洁压裂液能够溶蚀方解石,黄铁矿及部分黏土矿物,增加煤岩小孔占比。然而,清水、粉剂压裂液与变黏压裂液对白云石、方解石、黄铁矿和黏土矿物反应微弱,与石英、有机质基本不发生反应;浸泡后,煤岩水化严重,导致部分小孔堵塞。采用自制甲烷解吸装置评价了不同类型压裂液对甲烷解吸量的影响;结果表明,变黏压裂液的解吸效果好于清水、粉剂压裂液和清洁压裂液。低粘压裂液在1 MPa、3 MPa、5 MPa下的解吸量分别为1.4 mL/g、1.45 mL/g、1.47 mL/g,而高粘压裂液的解吸量分别为1.35 mL/g、1.42 mL/g、1.45 mL/g。增加甲烷分压,甲烷最大解吸量增加不明显,但解吸速率加快。因此,开发低粘度、低吸附和高携砂的压裂液有利于提高煤层气产量。 展开更多
关键词 煤层气 压裂液 相互作用 孔隙结构 矿物变化 甲烷解吸
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不同分子量腐殖酸吸附La^(3+)的动力学实验研究
2
作者 施和平 耿小川 +1 位作者 张静茹 吴瑞凤 《内蒙古农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期74-81,共8页
本文采用Na_(4)P_(2)O_(7)和NaOH法提取腐殖酸,通过加压超滤膜法截留得到6种不同分子量的腐殖酸,对腐殖酸进行表征,并采用静态吸附法研究其对La^(3+)的吸附机制,探究了浓度、时间、pH、温度和共存离子对吸附的影响。结果表明:①分子量小... 本文采用Na_(4)P_(2)O_(7)和NaOH法提取腐殖酸,通过加压超滤膜法截留得到6种不同分子量的腐殖酸,对腐殖酸进行表征,并采用静态吸附法研究其对La^(3+)的吸附机制,探究了浓度、时间、pH、温度和共存离子对吸附的影响。结果表明:①分子量小于4000腐殖酸碳含量较低,碳和氢含量随着分子量的增加而增加,表明不同分子量腐殖酸的组成和结构存在很大差异性;腐殖酸中的芳香度也随着分子量增加而增加,但分子量较小的腐殖酸脂肪度较高;腐殖酸总酸性基团含量随着分子量增加呈整体增加。②不同分子量腐殖酸对La^(3+)的吸附过程均符合准二级动力学方程,线性相关系数R2大于0.99,表明腐殖酸对La^(3+)的吸附主要由化学吸附机制决定;吸附符合弗罗因德利希等温吸附方程,表明为多分子层吸附。③在酸性条件下,吸附量随pH的增加而增大;碱性条件下随pH的增加而减小;但分子量最小的黄腐酸在弱酸性、中性和弱碱性条件吸附能力基本没有变化;吸附量随温度升高而减小,表明吸附反应是放热反应。④溶液中共存金属离子对腐殖酸吸附络合稀土镧离子有显著影响,存在一个浓度临界点,在低浓度时对吸附产生协同作用,而在高浓度下对吸附产生强烈的抑制作用。 展开更多
关键词 腐殖酸 稀土离子 吸附 机制
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金属有机骨架材料对Kr/Xe混合气体的吸附与分离性能研究 被引量：1
3
作者 黄纪龙 刘秀英 +2 位作者 陈浩 李晓东 于景新 《化工新型材料》 北大核心 2025年第10期25-29,共5页
捕获并分离乏核燃料燃烧过后的放射性气体氪气(Kr)和氙气(Xe)在环境保护和经济发展等方面具有重要意义。使用巨正则蒙特卡罗方法研究了12种阴离子柱杂化的金属有机骨架材料(AP-MOFs)对Kr/Xe的吸附与分离性能,计算了AP-MOFs对Kr和Xe的单... 捕获并分离乏核燃料燃烧过后的放射性气体氪气(Kr)和氙气(Xe)在环境保护和经济发展等方面具有重要意义。使用巨正则蒙特卡罗方法研究了12种阴离子柱杂化的金属有机骨架材料(AP-MOFs)对Kr/Xe的吸附与分离性能,计算了AP-MOFs对Kr和Xe的单组分吸附及不同比例Kr/Xe二元混合体系的吸附。在单组分吸附过程中,互穿结构对Kr和Ar气体的吸附量和吸附热都远远高于非互穿结构。从密度分布可视图中能够看出气体分子均匀地占据在非互穿材料中骨架附近的位置,而对互穿结构的AP-MOFs材料,气体分子则是占据在孔道中心。在二元组分的混合体系分离中,当压强较低时,具有互穿结构的AP-MOFs对Xe的吸附选择性明显大于非互穿结构,但随着压强的增加,吸附选择性明显降低,而非互穿结构的MOFs材料选择性则无明显变化。 展开更多
关键词 金属有机骨架 巨正则蒙特卡罗模拟 互穿效应 吸附与分离
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二氧化硅-海藻酸钙负载磷钨酸铵复合吸附剂制备及其吸附Cs^(+)的研究
4
作者 刁新雅 范烨 +4 位作者 郝乐存 赵昕 靳强 陈宗元 郭治军 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期318-326,共9页
高放废液中放射性铯的分离提取对于高放废液的安全处置具有重要意义。针对利用粉末状无机离子交换剂去除高放废液中Cs^(+)所面临的机械强度差、易造成工业柱堵塞的问题,本研究采用溶胶-凝胶法将磷钨酸铵细晶封装到二氧化硅-海藻酸钙杂... 高放废液中放射性铯的分离提取对于高放废液的安全处置具有重要意义。针对利用粉末状无机离子交换剂去除高放废液中Cs^(+)所面临的机械强度差、易造成工业柱堵塞的问题,本研究采用溶胶-凝胶法将磷钨酸铵细晶封装到二氧化硅-海藻酸钙杂化材料中,制备了一种毫米级新型磷钨酸铵复合吸附剂。通过SEM、FT-IR、XRD、XRF、N_(2)-吸附/解吸等温线、颗粒强度测定仪等表征手段研究了吸附剂的结构特性,并结合静态吸附实验和动态柱吸附实验考察了所制备吸附剂在强酸性溶液中对Cs^(+)的吸附性能。表征结果显示,支撑材料中二氧化硅的加入可有效改善海藻酸盐基质的机械性能。Cs^(+)在磷钨酸铵复合吸附剂上的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附可在12 h内达到平衡。在3.0 mol/L的HNO_(3)溶液中,该吸附剂对Cs^(+)的静态和动态交换容量分别达22.9 mg/g和17.3 mg/g。磷钨酸铵复合吸附剂对Cs^(+)表现出较高的选择性,模拟高放废液中Cs^(+)与其他金属离子的分离因子均大于42。以上结果表明本文所制备的吸附剂具有较好的工业应用潜力。 展开更多
关键词 Cs^(+) 磷钨酸铵 二氧化硅-海藻酸钙杂化基质 高放废液 吸附
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T-H-M耦合作用下CO_(2)地质封存盖层密闭性微观评价方法
5
作者 赫文豪 吴承宇 +4 位作者 钱硕 王海柱 李雪 刘利 张润青 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期31-42,共12页
盖层密闭性对于实现碳封存技术具有重要意义,但其对CO_(2)的封闭能力受到热-流-固多物理场耦合作用从而产生相应变化。为明晰盖层中CO_(2)吸附运移微观作用机理,采用分子模拟方法(巨正则蒙特卡罗模拟、分子动力学模拟),建立热-流-固多... 盖层密闭性对于实现碳封存技术具有重要意义,但其对CO_(2)的封闭能力受到热-流-固多物理场耦合作用从而产生相应变化。为明晰盖层中CO_(2)吸附运移微观作用机理,采用分子模拟方法(巨正则蒙特卡罗模拟、分子动力学模拟),建立热-流-固多物理场耦合作用下盖层纳米级孔喉CO_(2)微观吸附运移模型,探究地层温度、地层压力及地层孔喉尺寸对CO_(2)吸附-运移特性影响规律。结果表明:CO_(2)在盖层中的运移渗透效果受热-流-固等多物理场影响,随着温度的升高和压强的降低,CO_(2)在纳米孔孔喉中的吸附量呈非线性下降。当温度从300 K上升至600 K,纳米孔喉对CO_(2)吸附量与吸附热降幅分别达71.4%和54.1%;当压力从1 MPa上升至60 MPa,相应吸附量由0.197 mmol/g升高至5.818 mmol/g,吸附热增长85.8%;同时,孔喉尺寸的增大使CO_(2)吸附量增加,但其与壁面反应吸附热降低。该研究可为CO_(2)地质埋存在盖层密闭性微观评价方法和CO_(2)封存场地选址提供理论依据和方法支撑。 展开更多
关键词 盖层密闭性 运移特性 分子模拟 热-流-固 多物理场
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金属有机骨架中官能团对CO_(2)/N_(2)吸附分离性能的影响
6
作者 何梦凡 刘秀英 +3 位作者 杜坤 黄纪龙 于景新 李晓东 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期192-196,共5页
使用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了经过4种官能团(—CH_(3)、—OH、—NH_(2)、—O—Li)修饰过的Ni-MOF-74和未被修饰的Ni-MOF-74这5种金属有机骨架(MOFs)对CO_(2)和N_(2)的吸附与分离性能,获得了它们对CO_(2)和N_(2)分子的单组分吸附... 使用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了经过4种官能团(—CH_(3)、—OH、—NH_(2)、—O—Li)修饰过的Ni-MOF-74和未被修饰的Ni-MOF-74这5种金属有机骨架(MOFs)对CO_(2)和N_(2)的吸附与分离性能,获得了它们对CO_(2)和N_(2)分子的单组分吸附、混合组分吸附、等量吸附热以及混合组分时的吸附选择性等性能,并对这5种材料的吸附与分离性能进行了对比研究。结果表明:在单组分吸附中,官能团修饰的MOFs对CO_(2)和N_(2)的吸附热均大于未被官能团修饰过的Ni-MOF-74,显示出官能团的引入能有效增强气体的吸附能力。在0~6bar时吸附热对吸附量的影响较大,随着压力的增加,孔隙体积效应成为影响吸附性能的关键因素,具有更大孔体积和比表面积的Ni-MOF-74对CO_(2)的吸附容量明显提高,最后反超其他4种被官能团修饰的MOFs。在混合组分吸附中,经过官能团修饰的MOFs对CO_(2)的吸附容量和选择性均高于未被官能团修饰的Ni-MOF-74。其中CH_(3)-Ni-MOF-74和OH-Ni-MOF-74对CO_(2)的吸附选择性最好,表明这些官能团在提高CO_(2)吸附效率和选择性方面具有重要作用。 展开更多
关键词 吸附 分离 CO_(2)和N_(2) 巨正则蒙特卡洛模拟
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溶剂热法制备Co-UiO-66-NH_(2)及其对双氯芬酸钠吸附性能的探究
7
作者 贺子航 宫雪枫 +2 位作者 蒋洧 向珍 金士威 《武汉工程大学学报》 2025年第3期250-258,共9页
采用溶剂热法制备Zr基金属有机骨架材料UiO-66-NH_(2),然后掺杂金属元素钴(Co)制备了一种复合金属有机骨架材料Co-UiO-66-NH_(2),对两种材料进行表征,并比较其对双氯芬酸钠(DCF)的吸附性能。结果表明:在室温条件下,Co-UiO-66-NH_(2)纳... 采用溶剂热法制备Zr基金属有机骨架材料UiO-66-NH_(2),然后掺杂金属元素钴(Co)制备了一种复合金属有机骨架材料Co-UiO-66-NH_(2),对两种材料进行表征,并比较其对双氯芬酸钠(DCF)的吸附性能。结果表明:在室温条件下,Co-UiO-66-NH_(2)纳米颗粒的吸附量高达202.806 mg/g,吸附的DCF的去除率达到初始浓度的94%以上,吸附平衡的时间仅需40 min。相比于UiO-66-NH_(2)材料,吸附性能提高21%,达到吸附平衡的时间提前了20 min。Co-UiO-66-NH_(2)纳米颗粒的吸附能力对吸附剂用量、初始DCF浓度、共存离子、溶液pH值敏感。拟二阶动力学模型和Langmuir模型与吸附过程拟合良好。热力学研究表明,该吸附过程是一个自发的吸热过程。 展开更多
关键词 溶剂热法 金属有机骨架材料 吸附 复合材料 双氯芬酸钠 钴掺杂
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水中含氮杂环化合物去除研究进展 被引量：1
8
作者 张伟 余库 《湖南城市学院学报(自然科学版)》 2025年第3期15-19,共5页
阐述了近年来废水中含氮杂环化合物的物理化学、生物等方面降解方法研究的最新进展,并对比了各种方法的优点和缺点。研究表明,高级氧化技术和联合处理法在处理废水中的含氮杂环化合物方面表现出显著优势,具有广阔的发展前景。结合研究现... 阐述了近年来废水中含氮杂环化合物的物理化学、生物等方面降解方法研究的最新进展,并对比了各种方法的优点和缺点。研究表明,高级氧化技术和联合处理法在处理废水中的含氮杂环化合物方面表现出显著优势,具有广阔的发展前景。结合研究现状,指出了目前含氮杂环化合物废水处理技术所面临的主要问题,并对未来处理方法的发展提出了展望。 展开更多
关键词 含氮杂环化合物 物理化学法 生物法 高级氧化法 联合处理法
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喹啉甲酸基MOFs材料用于乙烷/乙烯的分离和纯化
9
作者 汪思慧 李亚南 +2 位作者 韩放 高强 陈立庄 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 2025年第3期54-58,共5页
为了得到聚合物级纯度的乙烯,工业上通常采用低温高压精馏方式去除共存的乙烷等杂质,这种分离过程的能耗非常大.基于多孔材料的吸附分离技术,因其绿色节能的优点受到了广泛关注.目前已见报道的绝大多数多孔材料,对乙烯吸附能力要强于乙... 为了得到聚合物级纯度的乙烯,工业上通常采用低温高压精馏方式去除共存的乙烷等杂质,这种分离过程的能耗非常大.基于多孔材料的吸附分离技术,因其绿色节能的优点受到了广泛关注.目前已见报道的绝大多数多孔材料,对乙烯吸附能力要强于乙烷,随之而来的额外解吸过程和吸附剂用量大等问题增加了纯化成本.相比之下,优先吸附乙烷的多孔材料成为更为理想的吸附剂.文中通过替换中心金属,得到了两种同构多孔金属有机框架材料Qc-5-Cu-dia和Qc-5-Ni-dia,并探究了其分离纯化乙烷/乙烯的行为.其中,Qc-5-Ni-dia在室温下的乙烷吸附量达到了2.6 mmol/g,乙烷/乙烯吸附选择比达到了2.3,说明该材料在乙烷/乙烯分离纯化中的巨大潜能. 展开更多
关键词 金属-有机框架 乙烷/乙烯 分离纯化 乙烷选择型吸附材料
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碳基固体吸附剂的制备及其CO_(2)吸附性能研究
10
作者 姚雅珂 胡庚申 《当代化工研究》 2025年第9期185-187,共3页
在水热釜中以硬模板法制备了具有超大孔体积的介孔碳材料CSiO_(2),然后通过浸渍法将四乙烯五胺(TEPA)负载到CSiO_(2)上,制备了一种具有优异CO_(2)吸附性能的固体吸附剂TEPA/CSiO_(2)。通过透射电镜、物理吸附和红外等测试手段对碳基固... 在水热釜中以硬模板法制备了具有超大孔体积的介孔碳材料CSiO_(2),然后通过浸渍法将四乙烯五胺(TEPA)负载到CSiO_(2)上,制备了一种具有优异CO_(2)吸附性能的固体吸附剂TEPA/CSiO_(2)。通过透射电镜、物理吸附和红外等测试手段对碳基固体吸附剂进行了表征,采用穿透曲线法对吸附剂的CO_(2)吸附性能进行了测试。探究了胺负载量、吸附温度对吸附剂吸附性能的影响。研究结果表明,碳基载体CSiO_(2)具有超大的孔体积(3.28cm^(3)/g)和较大的比表面积(554m^(2)/g)。60% TEPA/CSiO2吸附剂在75℃时吸附量达到6.45mmol/g,吸附剂还具有优异的循环稳定性,经过8次循环,吸附性能的保持率达到了91.5%。 展开更多
关键词 CO_(2)吸附剂 介孔碳 超大孔体积 TEPA
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氨基功能化气相二氧化硅材料的制备及其吸附二氧化碳性能研究 被引量：3
11
作者 李阳 娄飞健 +3 位作者 隋鑫 李克艳 刘飞 郭新闻 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期38-43,共6页
采用等体积浸渍法制备了一系列不同聚乙烯亚胺(PEI)负载量的气相SiO_(2)作为CO_(2)吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、红外光谱仪(FT-IR)和氮气物理吸附仪对吸附剂的组成结构、PEI实际负载量及热稳... 采用等体积浸渍法制备了一系列不同聚乙烯亚胺(PEI)负载量的气相SiO_(2)作为CO_(2)吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、红外光谱仪(FT-IR)和氮气物理吸附仪对吸附剂的组成结构、PEI实际负载量及热稳定性进行了表征。研究了PEI相对分子质量及负载量、环境温度对吸附剂吸附CO_(2)性能的影响,发现当PEI的相对分子质量为600、负载量为50%(质量分数)、温度为100℃时,50%-PEI(600)-SiO_(2)吸附剂对CO_(2)的吸附性能最优,吸附量可以达到130.6mg/g,且在5次循环后性能损失仅为4.8%,表现出了优异的循环性能。同时,该吸附剂成本低廉,在锂电池热失控烟气中CO_(2)吸附方面具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 氨基功能化材料 二氧化硅材料 固体吸附剂 二氧化碳吸附
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CeVO_(4)空心球的制备及其吸附染料性能
12
作者 蒋琨 薛玉彤 +3 位作者 刘科麟 王淼 孙同明 汤艳峰 《无机化学学报》 北大核心 2025年第11期2229-2236,共8页
以L-天门冬氨酸(L-Asp)为配体和结构导向剂,采用乙二醇(EG)辅助的溶剂热法制备了尺寸均匀的、由纳米线自组装的CeVO_(4)空心球。CeVO_(4)空心球可作为吸附剂去除水溶液中的部分有机染料,尤其对刚果红(CR)染料具有良好的去除率。动力学... 以L-天门冬氨酸(L-Asp)为配体和结构导向剂,采用乙二醇(EG)辅助的溶剂热法制备了尺寸均匀的、由纳米线自组装的CeVO_(4)空心球。CeVO_(4)空心球可作为吸附剂去除水溶液中的部分有机染料,尤其对刚果红(CR)染料具有良好的去除率。动力学和热力学吸附研究证实,CR在CeVO_(4)空心球上的吸附符合准二级动力学和Langmuir等温线吸附模型。经过4次循环吸附后,CeVO_(4)空心球对CR的去除率仍可达78.03%,表明CeVO_(4)吸附剂具有良好的化学稳定性和长效性。CR分子在CeVO_(4)空心球上的吸附是物理吸附和氢键协同作用的结果。 展开更多
关键词 CeVO_(4) 空心球 自组装 吸附剂 有机染料
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水铁矿表面介导亚铁有氧氧化产生羟基自由基性能及其应用
13
作者 陈静 谭欣洁 +2 位作者 杨露 吴宏海 李耀威 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第5期53-63,共11页
采用外源添加Fe(Ⅱ)和As(Ⅲ)的反应体系,重点研究水铁矿表面介导活性氧物种(ROS)的产生及其对As(Ⅲ)氧化转化的增效机理。XRD、ESR以及XPS等分析结果均表明:水铁矿/Fe(Ⅱ)体系在弱酸性pH条件下氧化产生的ROS包含有羟自由基·OH、单... 采用外源添加Fe(Ⅱ)和As(Ⅲ)的反应体系,重点研究水铁矿表面介导活性氧物种(ROS)的产生及其对As(Ⅲ)氧化转化的增效机理。XRD、ESR以及XPS等分析结果均表明:水铁矿/Fe(Ⅱ)体系在弱酸性pH条件下氧化产生的ROS包含有羟自由基·OH、单线态氧1O_(2)和超氧自由基·O_(2)^(-),且产·OH的类芬顿反应是一个单电子传递的过程。水铁矿/Fe(Ⅱ)体系氧化反应120 min时可生成约364.82μmol/L的H_(2)O_(2),O_(2)的存在高度决定了H_(2)O_(2)的生成。水铁矿/Fe(Ⅱ)体系中的·OH累积浓度与Fe(Ⅱ)氧化的量成正比,pH为6的弱酸性条件更有利于水铁矿/Fe(Ⅱ)体系氧化产·OH,此时体系产生的·OH累积浓度约为30.69μmol/L。As(Ⅲ)被·OH等ROS氧化主要发生在矿物固体表面,Fe(Ⅱ)的存在有利于该体系氧化As(Ⅲ)形成As(V),但由于存在竞争吸附,因而可能不利于该体系吸附As(Ⅲ)及后续的界面氧化作用。该研究将有助于丰富基于矿物表面介导的Fe(Ⅱ)反应性对砷污染环境净化耦合作用增强机制的认识,可为实际砷污染土壤环境修复提供实验与理论依据。 展开更多
关键词 水铁矿 亚铁有氧氧化 羟自由基 三价砷 氧化转化
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新型硅基焦磷酸锆离子交换剂的制备及其对Cs^(+)的吸附性能研究 被引量：2
14
作者 刁新雅 郝乐存 +5 位作者 马锋 赵昕 靳强 陈宗元 郭治军 吴王锁 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2290-2298,共9页
放射性废液中放射性Cs^(+)的高效去除和回收对于降低废物处置成本、促进资源循环利用具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶共沉淀和高温处理相结合的新方法,合成了一种成本低廉的新型无机离子交换树脂硅基焦磷酸锆,采用SEM、FT-IR、XRF、XR... 放射性废液中放射性Cs^(+)的高效去除和回收对于降低废物处置成本、促进资源循环利用具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶共沉淀和高温处理相结合的新方法,合成了一种成本低廉的新型无机离子交换树脂硅基焦磷酸锆,采用SEM、FT-IR、XRF、XRD等手段对新树脂进行了表征,并通过静态吸附实验及柱实验系统测定了在弱酸性溶液中其对Cs^(+)的吸附性能。结果显示,Cs^(+)在该树脂上的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附在6 h内达到平衡。在0.001 mol/L HNO3溶液中,该树脂对Cs^(+)的静态吸附容量可达2.7 mg/g。树脂对Cs^(+)的吸附具有良好的选择性,Cs^(+)与高放废液中其他共存金属离子的分离因子均大于1.5。此外,柱实验结果显示树脂颗粒柱负载的Cs^(+)可以被2.0 mol/L NH4NO3有效洗脱回收。 展开更多
关键词 Cs^(+) 焦磷酸锆 二氧化硅 无机离子交换剂 吸附
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高价态硼磷COFs材料理论设计与储氢性能研究 被引量：1
15
作者 王耀东 李晓东 +3 位作者 杨朋辉 张慧东 刘秀英 于景新 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第4期730-738,共9页
采用分子力学方法,从理论上设计了五种具有lta拓扑结构的高价态硼磷共价有机骨架(BP-COFs)材料。研究结果表明五种材料均具备有利于储氢应用的结构特性,如低密度(0.52~1.17 g·cm^(-3))、大比表面积(1274.12~4033.95 m^(2)·g^(... 采用分子力学方法,从理论上设计了五种具有lta拓扑结构的高价态硼磷共价有机骨架(BP-COFs)材料。研究结果表明五种材料均具备有利于储氢应用的结构特性,如低密度(0.52~1.17 g·cm^(-3))、大比表面积(1274.12~4033.95 m^(2)·g^(-1))和高孔隙率(0.55%~0.78%)等。使用巨正则蒙特卡罗(GCMC)方法预测298和77 K温度下五种材料对氢气分子的物理吸附性能,并分析了材料结构与氢吸附性能之间的构效关系,结果表明五种BP-COFs材料具有较强的氢气吸附能力。尤其是在77 K时,BP-COF-10和BP-COF-11在储氢性能方面的表现最为优异,BP-COF-10具有最高的体积储氢量52.86 g·L^(-1),BP-COF-11具有最高的质量储氢量9.90%,而且随着压强的增加,BP-COF-11的质量储氢量仍然保持较好的上升趋势,这表明本文所设计材料具有优异的储氢应用潜力。本研究将为实验上开发新型高性能储氢材料提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 共价有机骨架 氢气储存 巨正则蒙特卡罗模拟 物理吸附 分子力学方法
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高连通性硼氮COFs材料设计及其甲烷吸附性能模拟研究 被引量：1
16
作者 杨朋辉 李晓东 +2 位作者 王耀东 张慧东 黄晓玉 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期212-217,共6页
采用密度泛函理论(DFT)方法,基于立方体构筑单元(—B_(4)N_(4)O_(12)—)理论设计得到了5种新型高连通性硼氮共价有机骨架(BN-COFs)材料。对5种材料结构进行理论表征,并采用巨正则蒙特卡罗(GCMC)方法模拟研究了250K、298K和350K(K=273.15... 采用密度泛函理论(DFT)方法,基于立方体构筑单元(—B_(4)N_(4)O_(12)—)理论设计得到了5种新型高连通性硼氮共价有机骨架(BN-COFs)材料。对5种材料结构进行理论表征,并采用巨正则蒙特卡罗(GCMC)方法模拟研究了250K、298K和350K(K=273.15℃)温度下材料对甲烷(CH_(4))的吸附性能。结果表明:5种材料中BN-COF-5对CH_(4)的吸附性能最佳,在250K、298K和350K下的最大CH_(4)吸附量分别为237.41cm^(3)(STP)/cm^(3)、177.76cm^(3)(STP)/cm^(3)和117.86cm^(3)(STP)/cm^(3),最大工作容量(298K,65bar→5bar)为119.46cm^(3)(STP)/cm^(3)。CH_(4)分子在骨架中的质心密度分布结果表明,CH_(4)的最佳吸附位点处于(—B4N4O12—)团簇以及线性配体形成的角落附近。所设计的高连通性BN-COFs具有良好的CH_(4)吸附性能,可为实验上研究开发新型CH_(4)吸附剂提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 共价有机骨架 甲烷储存 巨正则蒙特卡罗 密度泛函理论
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地质埋存下CO_(2)在盖层中吸附扩散行为的微观机理研究 被引量：4
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作者 李雪 刘利 +2 位作者 赫文豪 张润青 王晓慧 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期18-26,共9页
为解决温室气体减排领域中二氧化碳(CO_(2))地质埋存的关键问题,采用分子模拟手段(巨正则蒙特卡洛模拟、分子动力学模拟、密度泛函理论),对CO_(2)在SiO_(2)纳米狭缝中的吸附扩散行为进行了理论计算研究。研究表明:在SiO_(2)纳米狭缝中,C... 为解决温室气体减排领域中二氧化碳(CO_(2))地质埋存的关键问题,采用分子模拟手段(巨正则蒙特卡洛模拟、分子动力学模拟、密度泛函理论),对CO_(2)在SiO_(2)纳米狭缝中的吸附扩散行为进行了理论计算研究。研究表明:在SiO_(2)纳米狭缝中,CO_(2)吸附量随着压力的升高和温度的降低而增强,且亲水性的SiO_(2)纳米狭缝比亲油性SiO_(2)纳米狭缝的CO_(2)吸附量大;随着狭缝宽度的增加,CO_(2)吸附和扩散能力也逐渐增强。此外,根据吸附能、吸附高度和电荷转移量等参数分析了CO_(2)在不同润湿性SiO_(2)表面吸附的微观机理。研究结果为理解不同岩石物性的SiO_(2)狭缝表面与CO_(2)的相互作用机制提供了分子水平上的见解,这对于解释CO_(2)分子在盖层中的吸附机理以及在地层中的长期封存具有重要的理论指导意义。 展开更多
关键词 CO_(2)吸附扩散 温度压强 润湿性 微观机理
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基于计算流体力学方法的CO_(2)驱油与埋存微观规律 被引量：1
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作者 黄子俊 张雪娜 +6 位作者 雷伴雨 宫汝祥 刘伟伟 郑玉飞 薄振宇 朱彤宇 李宗法 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第6期26-34,共9页
多孔介质内CO_(2)驱油与埋存过程受孔喉结构、受力情况、CO_(2)-油混相程度和流体物性变化的共同影响。基于计算流体力学(CFD)方法,提出一种CO_(2)驱油与埋存孔隙尺度数值模拟方法,以讨论孔喉结构、受力情况、CO_(2)-油混相程度与流体... 多孔介质内CO_(2)驱油与埋存过程受孔喉结构、受力情况、CO_(2)-油混相程度和流体物性变化的共同影响。基于计算流体力学(CFD)方法,提出一种CO_(2)驱油与埋存孔隙尺度数值模拟方法,以讨论孔喉结构、受力情况、CO_(2)-油混相程度与流体物性变化等因素对CO_(2)驱油与埋存效果的影响。模拟结果表明:CO_(2)混相驱油初期,流体对流是影响原油采出与碳埋存程度的关键因素。在CO_(2)混相驱油与埋存阶段后期,受真实多孔介质复杂孔隙结构影响,扩散是盲端、角隅等孔隙结构内油组分与CO_(2)混合、采出及实现CO_(2)埋存的基本机制,扩散可使原油采出程度进一步提高18.14%。流体密度和黏度降低能够有效增强主渗流区域内油/CO_(2)组分的浓度梯度,从而显著提升各组分的扩散效率,进而提高CO_(2)驱油与埋存效率。研究结果可为矿场CO_(2)驱油与埋存过程提供理论支持。 展开更多
关键词 计算流体力学 孔隙尺度 混相驱 CO_(2)埋存
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非平衡条件下金属氯化物-氨工质对的吸附动力学研究 被引量：1
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作者 陈彦伶 袁炳志 +2 位作者 王丽伟 张宸 朱涵玉 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2252-2261,F0004,共11页
金属氯化物-氨是化学吸附式制冷和储热的常用工质对,其现有的动力学模型存在复杂或动力学参数变化无规律的问题,也不能准确地独立描述多反应阶段的吸附过程。以MnCl_(2)/NH3和CaCl_(2)/NH_(3)为代表工作对,针对0.29、0.42和0.61 MPa的... 金属氯化物-氨是化学吸附式制冷和储热的常用工质对,其现有的动力学模型存在复杂或动力学参数变化无规律的问题,也不能准确地独立描述多反应阶段的吸附过程。以MnCl_(2)/NH3和CaCl_(2)/NH_(3)为代表工作对,针对0.29、0.42和0.61 MPa的反应压力,进行吸附/解吸性能测试,在类比模型基础上耦合Sigmond函数,建立考虑压力势(μ)、反应速率常数(k)和反应滞后常数(n)的吸附量型动力学模型。鲁棒性测试结果表明:针对不同氯化物、不同反应阶段(Ca_(2-4-2)和Ca_(4-8-4))和不同反应方向(吸附和解吸)所建立的非平衡动力学模型的拟合曲线与实验数据点吻合度较高,拟合优度R2均高于0.97;模型参数随工况呈规律变化,同一反应压力下k与吸附温度负相关,与解吸温度正相关,|n|与解吸温度负相关。 展开更多
关键词 氨吸附 金属氯化物 动力学模型 Sigmond函数 多反应阶段
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基于Langmuir等温吸附的吸附动力学方程 被引量：1
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作者 程惠亭 刘恩周 郝文斌 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期29-32,共4页
把吸附剂对溶质的吸附看作是吸附剂和溶质之间的化学反应,参照反应动力学方程提出了相应的吸附动力学方程。基于Langmuir等温吸附定义了吸附剂动力学浓度,并导出了它和固液比、Langmuir等温吸附方程参数的关系。吸附动力学微分方程为(1... 把吸附剂对溶质的吸附看作是吸附剂和溶质之间的化学反应,参照反应动力学方程提出了相应的吸附动力学方程。基于Langmuir等温吸附定义了吸附剂动力学浓度,并导出了它和固液比、Langmuir等温吸附方程参数的关系。吸附动力学微分方程为(1+a)级,对应于吸附剂动力学质量浓度是1级,对应于溶质质量浓度为a级。通过对动力学微分方程求解,分别得到了a=1和a=2时的动力学方程的解析表达式。在a=2时,用提出的动力学方程对文献的吸附数据进行了回归计算,结果表明该动力学模型和实验数据吻合良好,回归的相关系数R^(2)>0.97。 展开更多
关键词 吸附 等温吸附 Langmuir等温吸附 吸附动力学
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