鄂尔多斯东南缘海陆交互相页岩储层特征及含气性

鄂尔多斯盆地为北方典型的含油气盆地,发育的多套石炭-二叠系海陆交互相页岩层系为油气藏的形成提供了重要的源岩-储层。为定性评价地区上古生界页岩的储层特点,探讨高应力环境下页岩的吸附特征,研究测定了页岩岩心样品的TOC、Ro、矿物成分、孔隙类型及含气量等参数,并结合MATLAB三维成图方法探讨了储层物性的影响因素,分析了样品等温吸附特征,最后对吸附数据进行了参数拟合。结果发现,研究区页岩主要发育的孔隙类型为有机质孔和矿物质孔,粒间微裂隙也有一定发育,各类孔隙发挥的作用各不相同,共同组成了具有典型特征的孔-裂隙系统;样品页岩气含量以解吸气为主,且TOC对解吸气含量存在积极影响;D-R+K模型可以很好地表征甲烷气体在超临界条件下充填在微孔中的过程,样品的吸附特点具体表现为低压条件下的单层吸附和高压条件下的多层吸附和顺序充填。     

水玻璃固化黏土矿物的试验研究

采用扫描电镜(SEM)、X线衍射(XRD)和X线光电子能谱(XPS),对常温下不同密度水玻璃固化的蒙脱石、伊利石和高岭石试样进行测试与分析.结果表明:黏土矿物由固化前的粒状、片状结构转变为固化后的团块状的网状结构.黏土矿物固化样中出现明显的非晶态弥散峰群,未出现新的晶体;固化样衍射强度变小、晶层间距变小、颗粒变得更细小,结晶构造有序性变差,但晶体主体依然是黏土矿物的晶体.固化样中,仅1.15 g/cm3水玻璃固化的蒙脱石样的Ca-2p电子结合能减少了0.624 6 eV,其余元素的相应值未变化.水玻璃固化黏土矿物的机理是:硅酸盐离子和硅酸胶粒在黏土矿物表面如蒙脱石的晶层平面与端面存在复杂的吸附作用,形成了团粒,具有很大表面能的团粒进一步失水缩聚,形成非晶质硅酸盐凝胶和晶质黏土矿物共存的网状结构产物,限制了黏土矿物的活性,固化了黏土矿物.     

城市生污泥与熟化后的污泥Cu2+，Zn2+的吸附解吸比较

采用序批实验法对城市生污泥及熟化后的污泥Cu2+, Zn2+的吸附解吸特性进行了比较研究,实验结果表明：生污泥、熟污泥Cu2+, Zn2+的吸附量均随平衡质量浓度的增大而增大,而且与生污泥相比,熟污泥的吸附能力较强,吸附量较大。利用Henry型、Langmuir型、Freundlich型等温吸附模型分析了生污泥和熟污泥Cu2+, Zn2+的等温吸附数据,发现用这3种吸附模型拟合均较好,其中Langmuir的拟合系数最高,但属于假显著相关, Freundlich为描述生污泥、熟污泥Cu2+, Zn2+等温吸附过程的最佳模型。生污泥、熟污泥的解吸量与吸附量呈极显著的正相关,并且熟污泥的解吸曲线滞后于生污泥的,表明熟污泥对Cu2+, Zn2+的吸附强度较大。总体而言,污泥农用前将其熟化,能增强其固定外源Cu2+, Zn2+的能力,降低它们的生物有效性。     

CS2和COS在y-A12O3表面吸附的密度泛函理论研究

煤气中的有机含硫化合物CS2和COS对环境及后续的反应带来很大的危害,常用Al2O3进行脱硫处理。小分子在固体表面的吸附是研究气固反应的基础。采用量子化学密度泛函理论方法研究了CS2和COS在y-Al2O3（110）表面的吸附,结果表明CS2最稳定的构型为C82的3个原子分别与表面的Al0一Al键中的3个原子作用,形成了（COS2）。一物种,此构型的吸附能为107．98kJ／mol;COS以SC键-9表面的1个Al-O键作用时最稳定,吸附能为99．99kJ／mol。通过分波态密度和小分子吸附前后净电荷的变化可知,在这两个构型中,小分子与表面有很强的相互作用。     

冰表面结构及其物理特性的新探索

冰是自然界中最广泛存在的物质之一,对人类生存乃至整个自然界变化都有重要的影响,因此对其本质的研究一直吸引着科学家们的广泛兴趣．尽管上百年来科学界对冰的各种形态及其相变规律做了大量研究,但对冰的表面结构及其相应物理化学性质的了解仍然非常有限．近几年来,我们在冰表面的结构及其物理化学特性的研究中取得了一些新的进展．首次提出了可以描述冰表面氢原子（悬挂OH键）结构有序度的序参量,并发现冰表面结构在融化前比体内更加有序的现象．进一步的研究显示冰表面序参量跟冰表面分子空位的形成和小分子的吸附有着密切的联系．序参量大也就是悬挂OH键排布越不均匀的冰表面的分子越容易形成空位,而分子吸附也越容易发生．     

茶叶渣负载羟基氧化铁的制备、表征及吸附性能的研究

以氯化铁和茶叶渣为原料,采用水解中和法制备了茶叶渣负载羟基氧化铁复合材料,利用傅立叶红外光谱仪对其进行表征,并测定其比表面积、吸附性能、表面酸碱性及在水溶液中的分散性能。实验结果表明,Fe-O键的特征吸收峰从895cm-1偏移到841cm-1,这是因为FeOOH中的官能团和茶叶中的成份发生相互作用,说明FeOOH确实被茶叶渣所负载。复合材料的比表面积为482.895 m2/g,吸附水中的Cr(VI)可达95.97%,复合材料的等电点pH值为9.8,改变材料的添加量和离子浓度其等电点不变,并且随复合材料加入量的增多,溶液pH缓冲能力越强,二者之间成正比。     

丝光沸石静态吸附牛尿废水中磷的实验研究

以丝光沸石作为吸附材料,采用静态吸附法考察了丝光沸石对牛尿废水中总磷的吸附效果及影响因素,并对其吸附等温曲线进行了研究.实验结果表明,静态吸附的最佳工艺条件为:处理50 mL的总磷质量浓度为45.67 mg.L-1的牛尿废水,当吸附剂用量为3.0 g,牛尿废水pH为9.0,吸附时间为6 h,温度为30℃时,吸附后总质量磷质量浓度可下降到10.25 mg.L-1,去除率可达到77.56%.Freundlich吸附等温方程比Langmuir吸附等温方程能更好地描述磷在丝光沸石上的吸附行为.说明丝光沸石作为吸附剂去除牛尿废水中的磷是可行的.     

草甘膦在水-土两相中的吸附行为研究

研究了有机磷类除草剂草甘膦在4种土壤固-液相间的吸附与土壤组分作用的定量相关性.测定了草甘膦在4种土壤中的吸附等温线.观察了pH对吸附的影响.结果表明：草甘膦在4种土壤中吸附过程均符合一级动力学规律,吸附等温线符合Freundlich 平衡方程,吸附常数为25.82 ~69.07;pH 3~10范围内,随着pH的增加,草甘膦在土壤中的吸附量降低.     

羟基磷灰石／壳聚糖复合材料对六价铬离子的吸附性能研究

用共沉淀法制备了羟基磷灰石及羟基磷灰石／壳聚糖复合材料,用SEM、XRD等对其结构进行了表征,研究了羟基磷灰石与壳聚糖复合后结构和吸附性能的变化．结果表明,与壳聚糖复合后,羟基磷灰石的结构和晶型没有发生变化,但颗粒的分散性能提高了;复合材料中羟基磷灰石和壳聚糖有机地结合在一起,其对Cr^6＋的吸附性能优于纯羟基磷灰石．     

高碱煤中NaCl与水冷壁吸附作用的量子化学研究

利用量子化学理论,采用广义梯度近似(GGA)及Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)算法,分别对NaCl(110)在Fe2O3(110),Al2O3(110),NiO(110)的吸附作用进行计算.结果表明Fe2O3(110)与NaCl(110)的吸附能为-1 592.576 9eV,Al2O3(110)与NaCl(110)的吸附能为-348.856eV,NiO(110)与NaCl(110)的吸附能为-16.022 9eV.由吸附能越大,吸附结构越稳定,结渣、沾污情况越严重可知,吸附能的大小与煤结渣量的多少呈正相关,说明可以通过量子化学的理论计算,对煤的熔融结渣性能进行有效预测.