芳烃氨氧化反应催化剂载体的扩孔研究

研究了硅胶和氧化铝不同的扩孔方法 ,以其为载体制备氨氧化反应催化剂 ,并考察其催化性能。指出芳烃氨氧化反应催化剂载体应具有适宜的比表面积和较大的孔径 ,以利于提高催化剂的选择性     

载体焙烧温度对苯选择加氢制环己烯Ru-Fe-B/ZrO2催化性能的影响

考察二氧化锆载体焙烧温度对苯选择加氢Ru-Fe-B/ZrO2催化剂催化性能的影响.研究发现,随焙烧温度的升高,载体比表面积减小,孔径增大,单斜相含量增加,且随载体焙烧温度升高,催化剂活性降低,而环己烯选择性升高.催化剂的活性降低是由载体的比表面积减小造成的.而环己烯选择性升高不但与载体比表面积减小有关,而且还与载体的孔径增大和富含羟基的单斜相增加有关.这表明具有适中比表面积、中孔结构甚至含有部分的大孔单斜二氧化锆是苯选择加氢催化剂的理想载体.     

利用微观孔隙结构参数对辽河大民屯凹陷页岩储层分级评价

依据全岩XRD衍射、低温氮气吸附实验获取平均孔径、比表面积、绿泥石相对含量等微观储层评价参数,对辽河大民屯凹陷页岩储层分级评价。研究表明:3个微观参数彼此之间存在明显的线性关系;平均孔径与绿泥石含量呈线性关系,绿泥石相对含量越高,平均孔径越大,其主要原因是绿泥石富集化学性质活泼的Fe元素,可吸附大量有机质,有机质在成熟演化阶段可生成大量的有机酸而形成溶蚀孔,并增加储层的平均孔径;平均孔径与比表面积之间也呈现明显的线性关系,且具有明显的三分性,当平均孔径大于10 nm时比表面积均小于1 m2/g,当平均孔径为5~10 nm时,比表面积介于1~6 m2/g,当平均孔径小于5 nm时比表面积均大于6 m2/g;比表面积和绿泥石相对含量两个微观参数之间也呈现出线性关系,且各个拐点之间的参数具有一致性,绿泥石相对含量为5%和9%时,对应的平均孔径为5和10 nm、比表面积为6~1 m2/g,可利用该拐点对页岩储层分级评价。     

介孔吸附剂SiO2-TiO2的合成及其水蒸气吸附性能

采用溶胶-凝胶法制备介孔吸附剂SiO2-TiO2,通过N2吸附-脱附等温线和透射电镜对SiO2-TiO2的结构及形貌进行表征,考察钛掺杂硅胶中钛含量对硅胶结构的影响.用动态水蒸气吸附分析仪研究SiO2-TiO2吸附剂对水蒸气的吸附和再生性能,并通过程序升温脱附测试估算了饱和吸附水的脱附活化能;最后采用Frenkel-Halsey-Hill模型分析吸附剂的粗糙程度及孔径分布范围.结果表明,随着钛/硅摩尔比的减小,材料的比表面积增大,孔径分布变窄,平均孔径减小,吸附水的脱附活化能降低,且吸附剂再生温度低,在低相对湿度即30％以下时的水蒸气吸附性能较MCM-41型二氧化硅强.     

PVA-SA水凝胶生物载体的制备及其性能研究

该研究采用溶液共混法以硼酸作为交联剂制备PVA-SA水凝胶生物载体,并结合比表面积/孔径分布仪、扫描电镜及傅里叶红外光谱等分析手段对载体进行分析;通过快速排泥法对载体挂膜,考察其在废水处理中的生物活性和处理效果.结果表明,当PVA浓度为7%、SA浓度为1%时,制得PVA-SA水凝胶生物载体具有较好的热稳定性,比表面积为24.233 m2·g-1,平均孔径为60.895 nm,孔隙分布以大孔和中孔分布为主,微孔所占比例比较小.扫描电镜观察显示挂膜前的凝胶球空间网络稳定,有丰富的孔隙结构.挂膜后的凝胶球表面及内部有效富集了大量的微生物,生物活性较好,耗氧速率为8.95μg O2·(min·颗)-1,COD去除率能达到89%,能够作为一种理想的生物载体.     

川西坳陷富有机质页岩孔隙特征

采用低温氮气吸附法和场发射扫描电镜对川西坳陷富有机质页岩进行孔隙特征研究。结果表明:川西坳陷富有机质页岩比表面积为3.404~19.473 m2/g,远大于常规储层比表面积,大多数比表面积由微孔和过渡孔提供;页岩具有从微孔到中孔等一系列连续性孔隙,孔隙平均孔径为3.06~7.82 nm,孔隙类型以平行板状孔和一端封闭的盲孔为主,同时有一定量的墨水瓶状孔;页岩比表面积与有机碳含量呈正相关,有机碳含量、热演化程度与孔径呈负相关性,石英等脆性矿物和比表面积有弱正相关性。     

压缩成型法制备TiO_2成型载体

以偏钛酸为原料,采用压缩成型的方法制备TiO2成型载体,考察制备过程中成型压力、造孔剂含量、硅助剂含量、焙烧温度等对TiO2成型载体性能的影响.采用X线衍射仪(XRD)、比表面检测定仪(BET)、热质量-差示扫描量热法(TG-DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对载体进行表征.结果表明:成型压力可显著提高TiO2成型载体的抗压强度,但是同时会导致载体的比表面积和孔容的下降.造孔剂的加入有助于提高载体的比表面积和孔容,当甲基纤维素质量分数为4%时,孔径最小;加入硅溶胶可提高载体抗压强度,并能提高载体的热稳定性;提高焙烧温度可提高载体抗压强度,但焙烧温度超过700℃时,载体的比表面积和孔容急剧下降,载体的锐钛型晶型结构逐渐转变为金红石型;在成型压力为100 MPa、造孔剂质量分数为4%、硅助剂质量分数为3%、焙烧温度达到600℃时,所制得的TiO2成型载体抗压强度为89.2 N/cm,比表面积和孔容分别为29.23 m2/g和0.17 cm3/g.     

中低阶煤孔隙结构特征的氮吸附法和压汞法联合分析

为进一步分析中低阶煤孔隙结构特征,选取新疆矿区4个典型煤样,通过低温氮吸附法和压汞法测试了煤样的孔隙参数,得到2种测试方法下孔隙比表面积及孔隙体积分布,提出2种测试方法的全孔径段孔隙联孔原则:首先在不超过各自测试范围的前提下,测试微孔孔隙特征以氮吸附法为主,中孔及大孔孔隙特征主要以压汞法为主,联孔位置在过渡孔段; 2种方法在同一孔隙直径处比表面积增量或孔隙体积增量差值最小处即为联孔段。分析了实验煤样全孔径段的孔隙特征,研究结果表明:采用氮吸附法和压汞法对煤样全孔径段孔隙结构分析的联孔位置,对于低阶煤为50～60 nm,中阶煤为85～90 nm,均位于过渡孔段;全孔径段孔隙比表面积占比,低阶煤以微孔为主,中阶煤受微孔和过渡孔共同作用;中低阶煤的全孔径段孔隙体积占比均以中大孔为主。     

金属卤化物／硅胶型催化剂在傅克反应的催化活性

研究了一种以硅胶为载体,负载金属氯化物的新型固体酸催化剂,测试了在烷基化反应中的催化活性,通过对催化剂的XRD,TG－DTG测试表征,结果表明,制备中硅胶的孔径、负载量、活化温度对催化剂结构和活性有显著影响。     

比表面积及孔径对花岗岩力学性质影响

为研究花岗岩内部结构对其物理力学性质的影响,利用氮吸附原理的比表面积及孔径分析仪测得两种花岗岩的比表面积和孔径分布情况,对比分析了两种花岗岩的密度、孔隙率等物理性质及单轴压缩强度,发现由比表面积和孔径表征的岩石孔隙结构更能合理的解释其宏观力学行为。试验结果表明:比表面积较大的岩样强度较低。比表面积较大的岩样加剧了岩样在加载过程中微裂隙的发育,使试样的力学性能降低;孔体积较大的岩样的强度较低。岩样内部孔隙的存在加剧了内部微裂隙的发育。随着轴向压力的不断加载,这些孔隙被压缩,有的成为了微裂隙发育的通道、有的成为新裂隙产生的起源。这些微裂隙不断延伸、扩张、贯通最终使得试样在压力的作用下破坏;利用排水法测得的孔隙率不能完整的反映岩样内部孔隙的发育状态,而通过氮吸附静态容量法测得的孔体积能够较为完整的反映岩样中孔隙的发育状态。比表面积及孔径分析测试更为准确地得到岩石内部的孔隙结构,测试结果对花岗岩的宏观力学行为做出了合理解释。     

聚丙烯腈基活性碳纤维毡的制备及性能研究

研究了聚丙烯腈基活性碳纤维毡的制备及实验装置的研究，并用碘吸附值和苯吸附值对聚丙烯腈基活性碳纤维的性能进行了测试，并得出了实验的最佳工艺，通过对最佳工艺制得的活性碳纤维的比表面积、孔容和孔径的测试。我们得出以下结论：比表面积为1686m^2／g；孔容为0．55mL／g；孔径为0．65nm。     

页岩气储层孔隙系统的多尺度联合表征及评价——以焦石坝龙马溪组为例

页岩气储层孔隙系统的研究是页岩气表征与评价的核心工作之一。鉴于页岩矿物成分复杂、孔隙组分多样,多种测试手段的联合分析已成为页岩孔隙系统研究中的一个发展趋势。综合氩离子抛光-扫描电镜、低温液氮吸附、CO2吸附、特高压压汞等对川东南志留系龙马溪组页岩的微观孔隙结构、孔径分布及连通性等进行了配套实验研究。研究结果表明:1页岩储层孔隙以100 nm以下的中孔和微孔占主导,其中孔径为10 nm左右的孔隙所占体积最大;2有机质发育及含量决定了页岩气储层孔隙发育情况及孔径大小分布,表现为随着TOC含量的增大,孔径大的孔隙部分逐渐增多,有效孔隙度逐渐增大;3多种实验手段联合测试才能获得页岩的多尺度孔隙全貌特征,而液氮-高压汞联合测试能反映其孔隙系统的基本特征。总体上,优质页岩气储层具有更大的微孔孔容、比表面积、孔径大小及有效孔隙体积,研究成果和结论对页岩气储层孔隙系统的综合表征和评价具有重要借鉴意义。     

极细颗粒黏土的比表面积测试与分析(英文)

软黏土如淤泥和淤泥质土的固相物质主要由极细粒径的黏土矿物和胶状物质组成,其力学性质、渗透性以及流变性等与颗粒的比表面积及表面电荷性质和密度密切相关.因而,比表面积测试对分析极细颗粒土的物理力学性质具有重要作用.采用乙二醇乙醚(EGME)吸附法和氮吸附(BET)法分别对膨润土、高岭土、石英和长石以及其混合土、深圳土、科威特土等极细颗粒土的比表面积进行测试和分析.比表面积测试结果表明,对于同样颗粒尺度的土情况,比表面积膨润土远大于高岭土,石英与长石相近;深圳土小于科威特土;随着膨润土相对含量的增加,试样的比表面积迅速增加;EGME法与BET法能够分别测出膨润土的总比表面积与外比表面积,高岭土的总比表面积与外比表面积相当接近,石英与长石的测试结果也比较接近.文中的比表面积测试和分析对深入了解影响软黏土的渗流固结与流变性等物理机制具有指导意义.     

重庆地区下志留统龙马溪组页岩基础物性实验研究

采集重庆地区下志留统龙马溪组露头页岩,开展其基础物性实验,得到以下认识:①随层理角度的变大,声波时差呈现出增大趋势;②研究区域的页岩层理和微裂缝高度发育,脆性矿物含量高,石英平均含量超过45%,黏土矿物以伊利石为主,含少量的膨胀性黏土伊/蒙混层;③各样品的阳离子交换容量CEC平均值为8.2 mmol/100 g,比表面积的平均取值为18.39 m2.g-1,孔径大小平均值为3.76 nm,比表面积和孔径呈现负相关性。最后,利用灰色关联度法分析了声波时差与理化特性参数间的相关性。结果表明:孔径、比表面积与声波时差关联度较好,分别呈正、负线性相关性。     

四川盆地须家河组泥(页)岩储层孔隙特征

研究四川盆地上三叠统须家河组黑色泥(页)岩的微孔隙特征及其控制因素。对须家河组泥(页)岩储层的井下岩心进行系统采样,进行场发射扫描电镜/能谱分析、比表面积和孔径、总有机碳含量、有机质成熟度、生油岩热解分析、X射线全岩和黏土矿物含量等一系列分析测试。结果显示,须家河组泥(页)岩的主要孔隙类型为粒间孔、粒缘缝、有机质气孔、粒间溶孔、黏土矿物晶间隙以及微裂缝等。其中有少数粒间微孔、粒间溶孔和粒缘缝的孔径可达到微米级。比表面积和孔径分析的孔径主要分布在0.895～19.907nm,以微孔为主;微孔和中孔的体积占孔隙总体积的92.5%。影响孔隙发育的因素主要有埋深、成岩演化、矿物、有机质丰度和热演化。埋深增大会造成微孔和中孔的体积减小,但成岩演化的溶蚀作用和黏土矿物组合的变化有利于大孔的体积增加;总有机碳含量与微孔和中孔的体积、比表面积以及微米级孔径正相关,起到主控作用;有机质成熟度对孔径和孔体积的控制作用较弱。     

硝酸改性竹炭理化性质变化的研究

采用质量分数分别为17%、34%和68%的硝酸溶液对竹炭进行8 h的表面改性处理,测定了改性前后竹炭的碘值、灰分和水分含量。结果表明:3种改性条件下竹炭的碘值和灰分含量均比改性之前有小幅度下降,而水分含量则比改性之前有明显上升,其中,以68%硝酸改性的竹炭其各项指标变化幅度最大。使用Boehm滴定法和傅里叶变换红外光谱FTIR对硝酸改性前后的竹炭进行了结构表征,结果发现硝酸改性后的竹炭表面含氧官能团数量有不同程度的增加;比表面积和孔径分析表明,硝酸改性后竹炭的比表面积显著下降,平均孔径显著增大;SEM-EDS分析表明硝酸改性后竹炭的表面粗糙程度增加,同时含碳量降低,含氧官能团数量增加;TG-DSC分析结果同样表明硝酸改性后的竹炭表面有大量水分子和表面官能团生成,进而造成失重率显著增加。     

海陆过渡相页岩孔隙结构特征及分形维数研究

页岩孔隙结构的研究是页岩储集性及含气性评价的重要方面。运用低温氮气等温吸附实验对龙潭组页岩储层的孔隙特征进行了测定,通过孔隙分形维数的计算结合岩石矿物组分、有机质含量及热成熟度测试探讨了龙潭组页岩孔隙结构特征及影响因素。分析结果表明:龙潭组页岩孔隙结构复杂,孔隙类型包括一端封闭型的不透气孔、开放型平行板状狭缝及墨水瓶状孔,平均孔径分布在5.38~13.3 nm,平均为7.78 nm,孔径分布呈双峰型分布的特征;孔隙分形特征明显,分形维数在2.49~2.62,平均为2.54;分形维数受有机质特征、矿物成分及孔隙结构特征共同影响,具体表现为分形维数随TOC(有机碳含量)、R_O、黏土矿物含量及比表面积的增加而增大,随长石含量及样品的平均孔径的增加而减小,与石英及其他矿物成分无明显的相关性。     

双孔硅胶整体材料的一步法合成及结构表征

采用溶胶-凝胶(sol-gel)技术，以嵌段共聚物Pluronic F127(EO106PO70EO106)为模板剂，经一步法直接合成了具大孔和介孔结构的双孔硅胶整体材料，并通过SAXD、SEM、比表面积及孔径分析等手段对其结构进行了表征，结果表明所合成的硅胶整体材料具有大孔和介孔等级结构，且介孔具有一定程度的有序性。考察了反应条件对硅胶整体材料结构的影响，实现了对硅胶整体材料大孔结构、骨架结构及介孔结构的独立调控。该类型材料的高比表面积和双孔结构尺寸范围特别适用于作为一种新型的色谱分离材料。     

矿制载体及其催化剂的比表面积和孔径分布

采用色谱法测定了矿制载体及其制备的ＣＯ中变催化剂和ＣＯ耐硫变换催化剂在还原前、后的比表面积及孔径分布的变化情况,并对其结果进行分析．     

不同变质程度煤的瓦斯放散特性实验研究

为了研究煤的变质程度对瓦斯放散特性的影响,采用现场取样、实验室测试的方法,对9种不同煤样的瓦斯放散初速度和孔径分布进行了测试,测试结果表明:煤的变质程度越高,瓦斯放散初速度越大,瓦斯放散初速度随着变质程度的降低呈现出负指数减小的趋势;煤的微孔比表面积越大,瓦斯放散初速度越大,瓦斯放散初速度随着微孔比表面积的增加呈现出线性增加的趋势,根本原因是微孔比表面积的增加为瓦斯吸附提供了更多的吸附位,增大了瓦斯吸附量。