柴东石炭系页岩微观孔隙结构与页岩气等温吸附研究

基于柴达木盆地东部石炭系泥页岩的孔隙结构分析,结合甲烷和二氧化碳在泥页岩中的高压等温吸附实验,对超临界条件下页岩气等温吸附特征进行研究,探讨页岩气的吸附机制。结果表明:柴达木盆地东部石炭系泥页岩具有多尺度孔隙结构,微孔比较发育,微孔比表面积对BET比表面积有较大的贡献;甲烷Langmuir吸附量随微孔比表面积或微孔体积的增加而增加,两者呈正相关性,同时受到微孔大小分布的影响;在超临界条件下,简单的Langmuir方程可近似拟合甲烷吸附的实验数据,而修改的微孔充填(Dubinin Radushkevich,D-R+K)超临界吸附模型对甲烷和二氧化碳吸附数据的拟合效果最好;吸附气可能主要以微孔充填的方式存在,而微孔为吸附气的主要储集空间。     

二类油层中三元复合驱体系的损耗及有效作用距离

采用天然露头岩心进行驱油物理模拟,研究三元复合体系在地层中不同运移距离下的界面张力以及化学剂损失规律。结果表明:二类油层中复合体系的各组分损失严重,表面活性剂在运移前20%距离后即损失了80%,此时碱、聚合物的损失率也达到23%和12%;复合体系运移全程距离后表面活性剂、碱和聚合物的损失率分别达到了92%、42.8%和31%,损失量都较为显著。复合体系的化学剂主要损失在注入井附近地层中,且这部分损失主要为"无效损耗",对采收率的贡献值有限。化学剂的损失导致复合驱的驱油效果也逐步降低。复合体系的超低界面张力实际的有效作用距离仅为前20%距离,因而对提高采收率的贡献十分有限,而对20%井距之后的水驱残余油的进一步启动则是三元复合驱发展的潜力方向。     

采用紧束缚格林函数法研究原子吸附石墨烯纳米带电子输运

采用紧束缚非平衡格林函数法分析了扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)和锯齿形石墨烯纳米带(ZGNR)器件吸附H、F、O和OH这4种原子的电子输运特性。用π电子结构体系的紧束缚理论分析了GNR的电子结构;用紧束缚扩展休克理论计算了GNR碳原子与所吸附原子间的电子相互作用;用非平衡格林函数法仿真了GNR吸附原子后的电流特性。研究结果表明:在平衡态下,AGNR吸附H原子后对器件的输运谱影响最大,而吸附OH原子后使GNR的禁带宽度增加0.3eV;在非平衡态下,吸附H原子不仅增加了导带底附近态密度,而且直接在禁带引入了杂质能级,从而提高了AGNR器件产生的电流;H原子吸附在ZGNR器件产生的电流约是吸附在AGNR电流的1.5倍;H原子吸附在GNR非边界处比吸附在边界处产生的电流高。该研究结果可以对提高石墨烯气敏传感器和生物传感器的灵敏度提供理论基础。     

类水滑石的插层改性及其对沼液中磷的吸附分离

通过恒定pH法成功合成了均苯四甲酸插层的锌铝类水滑石(Zn2Al-PMA-LDHs),考察了它的特征结构及组成通式,并对沼液中磷的吸附性能进行了研究.结果表明,Zn2Al-PMA-LDHs对四川遂宁沼气工程所产沼液中磷的吸附性能要大大优于未插层的锌铝类水滑石(Zn2Al-Cl-LDHs).当吸附剂用量为0.1g/L时,Zn2Al-PMA-LDHs在4h内,对沼液中磷的吸附量由未插层前的11.58mg/g提高了约248%,达到40.31mg/g.同时该吸附剂对沼液中磷酸根的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线表现为Langmuir型.用0.1 mol/L NaOH溶液对吸附后的Zn2Al-PMALDHs进行解吸再生,经过4个循环周期,其对沼液中磷的吸附量仍能达到首次吸附量的70%左右.     

亚甲基蓝在CaTiO_3上的吸附动力学

详细考察了CaTiO3投加量、溶液pH值以及亚甲基蓝(methylene blue,MB)初始质量浓度对MB在CaTiO3上的平衡吸附率的影响,分析了MB在CaTiO3上的吸附等温式.结果表明,CaTiO3投加量对MB的平衡吸附率影响很小.溶液pH值为7时MB的平衡吸附率高于溶液pH值为4和10时MB的平衡吸附率,说明中性条件有利于MB在CaTiO3上的吸附.MB在CaTiO3上的平衡吸附率随MB初始质量浓度增加而显著降低.MB在CaTiO3上的吸附符合Langmuir吸附等温式,MB在CaTiO3上的饱和吸附量为1.64 mg/g.     

醇胺药剂与石英界面作用的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟研究了醇胺浮选药剂十二胺、十二醇及其混合物与石英的界面作用,得到吸附稳定后的团簇形貌及水分子排布,发现十二胺可在石英表面形成稳定的柱状半胶束,而十二醇则不与石英表面发生作用,悬浮在水相之中。对混合药剂而言,十二醇可以通过疏水性碳链间作用黏聚在十二胺半胶束上方,但不改变胶束化过程,该现象可调节矿物表面的zeta电位,提高浮选效率。研究发现两种药剂均不能吸附在表面羟基化的石英上,故在低pH条件下,它们均不能有效浮选石英。     

多花勾儿茶中儿茶素的提取分离与HPLC测定

以多花勾儿茶果实、叶及自制绿茶为原料,采用水浴法提取儿茶素,研究其最佳提取工艺.提取液经石油醚脱脂溶性色素后,采用大孔吸附树脂D941进行吸附分离,静态吸附和解析条件研究得出纯净水洗脱效果较好.多花勾儿茶果实、叶及自制绿茶吸附分离的纯化液,用色谱柱:Boston Green ODS PC18(4.6×250mm,5μm),检测波长279nm,流动相乙腈-0.4%磷酸(w(乙腈)∶w(0.4%磷酸)=13∶87),柱温35℃,流速1 mL/min,一次进样10μL来进行高效液相色谱(HPLC)检测,其结果显示,多花勾儿茶果实中儿茶素含量最低,自制绿茶中的儿茶素含量最高.     

活性炭吸附分离去除腈纶溶剂循环系统中铁离子工艺研究

在建立腈纶溶剂中铁含量分析方法的基础上,选择不同种类和结构的国产活性碳样品,用静态吸附法初步评价对其铁离子的选择性吸附能力,然后采用固定床动态吸附法测定铁组分的穿透曲线,评价其动态吸附能力的大小,从而决定最佳的活性碳,最后讨论了动态脱附条件对活性碳柱再生程度的影响。     

基于Ni~(2+)氧化性和磷酸酯缓蚀性制备水性铝颜料

借助于Ni 2+氧化金属铝实现铝颜料表面的羟基化,以酚醚型磷酸酯(TXP-10)作为缓蚀剂制备了缓蚀型水性铝颜料.红外光谱(FTIR)和X线衍射(XRD)测定表明:镍离子氧化金属铝在铝颜料表面形成勃母石结构的氧化铝的水合物,勃母石可吸附TXP-10达到缓蚀目的.探讨了反应介质组成及pH值、NiSO4·7H2O和TXP-10的用量等对缓蚀性能的影响.结果表明:40.00g铝粉在中性的异丙醇与水的体积比为100∶15的反应介质中,0.30g NiSO4·7H2O羟基化作用下,吸附4.00g TXP-10,可制得缓蚀性能最佳的水性铝颜料.     

3D花状钨酸锌的制备及其对铜离子的吸附性能

使用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)-尿素(Urea)辅助水热法成功合成了3D花状钨酸锌(ZnWO4),采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对其结构和形貌进行表征.研究发现:SDS-Urea的协同作用促使ZnWO4由零维、一维向三维结构转变,对诱导3D花状ZnWO4的形成起到重要作用.以3D花状ZnWO4为吸附剂,铜离子溶液为模拟废水,测定其在水体中的吸附行为,结果显示3D花状ZnWO4对Cu2+吸附性能优于商品活性炭,最大吸附容量达293.1mg·g-1.优良的吸附性能归因于合成产物较大的比表面积、丰富的孔隙结构和表面负电性.