介孔分子筛Fe-MCM-41和Cu-MCM-41吸附U（Ⅵ）的试验研究

以介孔硅基材料(MCM-41)为基底,以Cu、Fe为改性材料,利用体积浸渍法和蒸氨法分别合成了Fe-MCM-41和CuMCM-41两种复合材料。通过静态序批实验,考查了p H、吸附时间、投加量以及U(Ⅵ)初始浓度等因素对Fe-MCM-41和CuMCM-41吸附U(Ⅵ)的影响。试验结果表明,当溶液p H为5,温度为30℃,吸附时间为180 min,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41的投加量各自为0.2 g/L,U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L时,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的最大吸附率分别为93.0%和84.2%。Langmuir吸附等温模型和准二级动力学能较好的拟合Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的吸附过程,理论饱和吸附量分别为211.94 mg/g和185.94 mg/g。FTIR和BET等分析手段表明,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的吸附为单分子层吸附,以化学吸附为主。用0.1 mol/L的HCl作解析剂,循环5次后吸附率仍高达90%和80%以上,说明Fe-MCM-41和Cu-MCM-41具备较好的重复利用特性。     

生物酶降解压裂液伤害性能

针对煤层气储层温度低、凝胶体系破胶不彻底以及返排困难的难题,探讨了生物酶作为压裂液破胶剂对储层伤害程度。实验选用了生物酶破胶压裂液、过硫酸铵破胶压裂液和模拟煤层水对储层煤样进行伤害,处理后煤样分别进行扫描电镜、气体渗透率和原始煤样气体解吸实验。实验结果表明:生物酶能够对侵入裂隙中的压裂液有效破胶,不影响储层的裂隙发育结构,改善孔隙内气体导流能力,提高储层的气体渗透率;生物酶破胶体系能够显著降低对原始煤样中吸附气自然解吸的影响,气体解吸率达到了95. 65%;生物酶降解产生二氧化碳的速率与破胶程度正相关;低温对酶活性影响较小,60℃内温度升高降解速率增大。可见生物酶作为煤层气开发压裂液破胶剂效果明显。     

He-Ne激光诱变选育产氢拜氏梭菌

采用He-Ne激光器对拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)进行激光诱变育种,对激光诱变参数进行优化,结果表明,随着照射剂量的变化,存活率随之变化,输出功率和辐射时间均由正突变率决定。在最佳照射条件(19 m W,16 min)下,得到稳定的阳性突变株BH4。在初始葡萄糖浓度为10 g/L的分批培养中,突变株每克葡萄糖的最终产氢量为260. 7 m L,比野生菌高出28. 9%。酶测定显示,诱变后氢化酶活性增加,这可能有助于提高产氢量。此外,研究了分批培养物中突变体BH4及其野生菌的动力学,其初始葡萄糖浓度为1～10 g/L。动力学参数还表明,突变菌比其野生菌具有更强的产氢能力。说明该He-Ne激光诱变育种技术可以在产氢微生物领域中应用。     

肠膜明串珠菌CICC-21725产右旋糖酐的发酵动力学

研究肠膜明串珠菌CICC-21725发酵产右旋糖酐过程。根据菌体生长量、蔗糖浓度和右旋糖酐产率与发酵时间的关系,采用Logistic Law方程和Luedeking-Piret方程,建立肠膜明串珠菌CICC-21725菌体生长动力学模型、产物合成动力学模型和底物消耗动力学模型。运用Matlab 7.0软件对实验数据拟合,获得模型参数。用红外光谱和核磁氢谱、碳谱对菌体发酵产物进行结构表征。结果表明:所建立的动力学模型的预测值与实验值吻合较好,拟合模型的相关系数分别为0.994 2、0.996 9和0.991 2,模型能较好的预测肠膜明串珠菌CICC-21725发酵产右旋糖酐的动力学过程。肠膜明串珠菌CICC-21725发酵过程中右旋糖酐的合成属于生长偶联型。红外光谱及核磁共振光谱结果表明肠膜明串珠菌的发酵产物是由为α-(1,6)糖苷键连接的直链α型右旋糖酐。     

薄膜外延生长中表面原子过程的动力学研究

从理论上研究了薄膜生长过程中原子在表面上的各种动力学表现，对原子扩散、原子团扩散、多层膜生长等过程的动力学行为进行了详细的分析，进一步探讨了薄膜生长的微观机制．     

ZSM5/ZSM11共结晶分子筛上二乙苯气相烷基转移

在ZSM5/ZSM11共结晶分子筛、固定床反应装置上对烷基转移和二乙苯与苯烷基转移动力学进行了考察。在催化裂化干气与苯烷基化的过程中加入丙苯、丁苯和二乙苯,既可抑制干气与苯烷基化时二乙苯、丙苯和丁苯的生成,又可使原料中二乙苯、丙苯和丁苯有烷基转移的作用。二乙苯烷基转移动力学方程式:d[E2B]/dt=K[E2B],K=exp(27.74-16506.8/T)。该方程预测结果与中试实验结果相吻合。最后考察了ZSM5/ZSM11共结晶分子筛催化剂的寿命。     

Simulation experiments on the reaction system of CH_4-MgSO_4-H_2O

H2S-rich gas in carbonate reservoirs is usually attributed to thermochemical sulfate reduction (TSR). In this paper, thermal simulation experiments on the reaction system of CH4-MgSO4-H2O were carried out using autoclave at 425℃―525℃. The threshold temperature for initiating TSR is much lower than our previous studies (550 ℃ ). Properties of the reaction products were analyzed by microcoulometry, gas-chromatography (GC), Fourier transform-infrared spectrometry (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD) methods. Thermodynamics and reaction kinetics of TSR processes were investigated on the basis of the experimental data. The results show that thermochemical reduction of magnesium sulfate with methane can proceed spontaneously to produce magnesium oxide, hydrogen sulfur, and carbon diox-ide as the main products, and high temperature is thermodynamically favorable to the reaction. Ac-cording to the reaction model, the calculated activation energy of TSR is 101.894 kJ/mol, which is lower than that by most previous studies. Mg2 may have played a role of catalytic action in the process of TSR. The elementary steps of TSR and reaction mechanism were discussed tentatively. The study can provide important information on the explanation of geochemical depth limit for natural gas and on the generation of high H2S gas in deep carbonates reservoirs.     

微晶Fe3Al高温氧化动力学研究

研究了微晶化对Ｆｅ３Ａｌ在１０００℃空气中氧化动力学的影响。发现微晶化后Ｆｅ３Ａｌ的氧化动力学与经典的抛物线规律存在明显的负偏差。     

钛孔蚀动力学研究

利用人工模拟单孔试样，测量了钛在溴化物介质中孔蚀发展速度，并在位测量了孔蚀发展过程中孔内介质的变化。实验表明，在蚀孔发展过程中，蚀孔表面形成盐膜屏蔽层，蚀孔发展速度受盐膜溶解控制。随蚀孔发展，孔内活性阴离子浓度提高了十几倍，Ｈ＾＋浓度提高了４．５个数量级。利用法拉第定律和传输方程，推导了盐膜溶液控制条件下的蚀孔发展速度方程。     

丙炔的光解动力学计算研究

用从头算方法对丙炔在157nm光照下的一个光分解途径C3H4→CH3＋C2H进行计算研究。在MP2／6-31＋G（d）和CIS／6-31＋G（d）水平上分别完成对基态、激发态的构型优化和能量计算（包括零点能）；同时，在CIS／6-31＋G（d）水平上做势能面，研究丙炔吸收光子后发生的C-C键的断裂过程，获得过渡态的粗略构型，再通过CIS／6-31＋G（d）水平计算获得确切过渡态构型，计算过渡态能量。通过计算得到的反应通道和相应反应物、产物能量与文献报道的实验结果能较好地吻合。