温度对石墨平面吸附水环境中甲烷分子过程的影响

为研究温度对甲烷分子在水-石墨界面上吸附的影响,利用分子动力学模拟,分析了不同温度下多层石墨平面对水环境中甲烷分子的吸附情况.结果表明:石墨平面片层吸附甲烷分子时呈现出特定的吸附位点,甲烷分子沿这些吸附位点呈六边形状态聚集,且吸附在石墨平面上的甲烷分子有序分层,第1层吸附饱和后将在吸附位点附近继续第2层吸附.进一步分析发现,在等容体系中,石墨平面吸附甲烷量与温度呈近似线性关系,且温度越高吸附总量反而越大.这些研究结果对理解疏水固体表面吸附水环境中气体分子的微观机制有所帮助.     

插层膨润土复合材料对酸性蓝吸附性能研究

研究插层膨润土复合材料对酸性蓝的脱色性能,讨论有机膨润土与插层剂羧甲基壳聚糖的质量比、插层反应温度、烘干温度及吸附时间对吸附性能的影响.实验表明:当有机膨润土与插层剂加料比为15:1、70℃反应2 h、烘干温度80℃,所制得插层膨润土复合材料对酸性蓝吸附90 min时,吸附率可达93%.     

纳米级页岩孔隙吸附厚度计算方法及其对比分析

为解决页岩吸附层厚度的计算问题,通过对不同吸附方程推导获得3种吸附层厚度计算表达式。结合龙马溪组页岩资料的实例计算,得到吸附层厚度随温度、压力的变化规律,并对各种吸附层厚度计算式进行了适用性分析。结果表明:1Langmuir与Polanyi方法计算式可以计算不同压力下气体吸附厚度,而FHH方法仅适用较低压力(p10 MPa)情况;2吸附厚度随压力升高而增加,其敏感性随压力升高而降低;3吸附厚度随温度增加而减小,但Polanyi方法计算吸附层厚无明显变化;4Langmuir方法适合储层丰度较低、含气量不高的储层吸附层厚度计算,Polanyi方法适合储层丰度较大、含气量高的储层吸附层厚度计算,FHH方法适合埋深较浅的储层吸附厚度计算。     

考虑气体多层吸附的表面扩散传输模型

纳米孔内气体主要以吸附态为主,孔隙壁面的表面扩散传输对多孔介质内气体流动的贡献不容忽视。鉴于Langmuir单层吸附模型不能有效描述高温高压条件下的气体吸附特征,以单层吸附覆盖度为基础,推导出新的吸附气体表面扩散系数的理论计算公式,并利用相关实验和理论数据验证其合理性和准确性。在此基础上构建纳米孔隙壁面气体多层吸附表面扩散模型,分析压力和温度对表面扩散传输的影响效应和规律。结果表明:提出的新的吸附气体表面扩散系数计算公式在计算吸附气体表面扩散系数方面更具优势,有效反映了气体分子的多层吸附特征;基于多层吸附理论所建立起来的吸附气体表面扩散新模型,综合考虑了温度和压力的耦合效应,比传统气体表面扩散模型更加准确可靠;压力和温度是影响吸附气体表面扩散的两个重要方面,在以表面扩散传输为主的纳米孔中,气体表面扩散通量的压力影响效应显著(压力升高9 MPa,通量增大2个数量级),温度影响效应较弱(平均温度每升高1℃,通量降低1.13%)。     

大孔吸附树脂对砀山酥梨汁色素的吸附研究

文章比较研究了4种大孔吸附树脂对砀山梨汁色素的吸附性能,并选择XAD16HP树脂在不同温度、不同料液比下,对其进行了吸附动力学实验。结果表明,XAD16HP的吸附等温线符合Freundlich模型,但不符合Langmuir模型,它对色素的吸附可能是多分子层的;XAD16HP的静态吸附速率曲线符合Lagergren一级速率方程,且吸附速率受颗粒内扩散的控制。     

负载醋酸甘蔗渣对镍离子的吸附性能

以无毒、价格低廉的原料甘蔗渣及醋酸制备环保型吸附剂用于吸附镍离子。考察了时间、温度、浓度等相关因素对吸附剂吸附性能的影响,研究结果表明:负载醋酸甘蔗渣对镍离子具有较好的吸附性能,随着吸附温度的升高,吸附量减少;吸附为放热过程,吸附焓为-65 285.7 J/mol,属物理吸附;吸附熵为-190.8 J/(K·mol),表明吸附过程自由度减少;在温度30~60℃区间,吸附自由能范围为-7473.3~-1749.3 J/mol,说明吸附过程能自发进行。甘蔗渣对镍离子的吸附方式符合多分子层吸附模型,最大吸附量为133.98 mg/g。由实验结果分析推测镍离子在负载醋酸甘蔗渣上吸附方式可能属于离子交换及合并纤维间毛细作用的多分子层吸附。     

金属表面化学吸附系统结构相变的平均场近似模型

本文利用平均场近似模型,推导了描述热平衡时金属表面吸附层结构相变的方程,给出了金属表面原子因吸附原子的作用发生位移的几率与温度和吸附原子复盖度之间的关系.     

基于吸附势理论的页岩吸附甲烷模型及其应用

根据实测的页岩等温吸附数据,以吸附势理论为基础,对等温吸附数据进行处理分析得到ε-ω吸附特性曲线及其数学表达式,推导出页岩吸附甲烷模型,在此基础上建立了地质条件下温度和压力共同影响的页岩吸附气量计算模型,并利用实测等温吸附数据进行了模型验证及应用分析。研究结果表明:页岩吸附气的ε-ω吸附特性曲线是唯一的且与温度无关,特性曲线的形态呈对数形态;文中推导吸附模型的预测结果精度较高,可预测不同温度和不同压力下页岩吸附气量,得到页岩吸附等温线;建立的地质条件下温度和压力共同影响页岩吸附气量计算模型,可预测页岩吸附气量随深度变化的趋势图;温度和压力对页岩吸附气量影响作用相反,在地质条件下的温度与压力对页岩吸附气量影响存在竞争关系,其中当页岩埋深小于页岩最大吸附容量对应埋深时,压力起到主要影响作用,反之温度起到主要影响作用。     

氧化石墨对对硝基苯酚的吸附行为

 以石墨粉为原料,经Hummers 法制备氧化石墨,采用红外光谱、X 射线衍射和扫描电镜对产物结构进行表征。结果表明,氧化石墨含有C-OH、-COOH 和C-O-C 等官能团,使石墨的层间作用力减弱,层间距增大。研究了氧化石墨对对硝基苯酚的吸附行为,当吸附温度为298 K,pH 为7.0 时,氧化石墨对对硝基苯酚的吸附量为80.69 mg/g,是石墨粉吸附量的6.1 倍。吸附热力学研究表明,氧化石墨对对硝基苯酚的吸附可以用Langmuir 方程拟合,吸附是自发的放热过程,低温有利于吸附的进行。动力学拟合显示吸附符合二级动力学模型。     

页岩超临界态吸附气量计算模型

页岩吸附气量是决定页岩气井开发价值和开发寿命的关键性参数，也是能否成功进行开发的重要参考因素。由于现有的适用于亚临界态的单分子层吸附的兰格缪尔等温吸附模型不适用于中国页岩气的储层条件，为此，通过不同温度下的等温吸附实验，拟合等温吸附曲线并分析影响页岩吸附能力的因素，发现影响页岩吸附能力的主要因素为地层温度和压力、孔隙度、有机质含量及成熟度、矿物组成及含量（其中以黏土矿物为直接影响因素）。以波拉尼吸附理论为基础，构建了考虑温度、压力、孔隙度、有机质含量及成熟度、矿物组成及含量的页岩吸附气定量计算模型。对比该模型的计算结果在整体趋势上与现场岩芯取样分析含气量结果基本一致。新模型考虑了超临界吸附，弥补了目前普遍采用的单层吸附模型的不足，对页岩吸附气量定量计算具有重要的现实意义。