利用77 K下N2吸附等温线表征碳纳米材料的微观结构

以N2在77K下的吸附等温线为基础,利用BJH(Barrett-Joyner-Halenda)和Stoeckli方法来确定几种碳纳米纤维中中孔和微孔的孔径分布.分析结果表明,研究中的几种碳纳米纤维均存在大量20 nm左右的中孔,这与样品FESEM图的目测结果一致;测试相对压力范围(0.01～0.99)内的吸附数据呈现中孔吸附的特征,仅能采用BJH方法获得中孔的孔径分布;若采用Stoeckli方法确定微孔孔径分布,则必须采集更低相对压力(＜0.01)下的吸附数据.计算所得到的微孔容积只占孔总容积的很少部分.     

外加剂对碳纤维砂浆力学性能和结构的影响

利用正交实验法分析了分散剂、减水剂等外加剂对碳纤维水泥砂浆力学性能和结构的影响。实验结果表明,本实验条件下外加剂最佳掺量分别为：甲基纤维素0．1％,硅粉12％,膨胀剂6％,减水剂0．9％,消泡剂0．06％,此时碳纤维水泥砂浆可以获得较好的力学性能;另外,试样压汞试验的孔径分布数据和SEM扫描图像分析表明,外加剂可以改善碳纤维水泥砂浆的孔径分布和表面形态．从而有利于提高材料的力学性能。     

CFL增强RC梁挠度分析

碳纤维薄板(CFL)加固RC梁技术已成功地应用于桥梁工程.该方法的关键科学问题之一是疲劳荷载下增强梁的变形规律.结合一系列疲劳试验,给出了挠度的发展规律,提出界面疲劳裂缝扩展寿命的预测方法.分析结果表明:构件挠度扩展主要分为三个阶段:快速增加、稳定扩展、失稳扩展,其中第二阶段是构件疲劳寿命的主要阶段,在此阶段挠度缓慢增加,增加量与加载次数成线性关系.采用理论与实验相结合的方法给出了疲劳荷载下挠度的计算公式和疲劳寿命的预测公式,可以较好地符合试验结果.     

纳米碳管化学复合镀层摩擦磨损行为

为了进一步提高Ni-P合金镀层的耐磨性,采用化学镀方法使纳米碳管与镍磷在45#钢上共沉积制得纳米碳管耐磨复合镀层。结果表明：纳米碳管已均匀镶嵌在镍磷晶胞上,在干摩擦条件下,纳米碳管复合镀层的耐磨性明显优于纳米碳化硅复合镀层,更优于普通镍磷镀层,并对纳米碳管复合镀层的磨损机理进行了研究。     

深部咸水层二氧化碳沿断层泄漏的运移规律研究

以深部咸水层二氧化碳地质封存为背景,基于多组分多相流运移理论,对咸水层储存二氧化碳沿断层泄漏的运移规律进行研究。建立二维多岩相结构模型,通过数值方法分析二氧化碳在断层通道和上覆岩层中的运移规律,以及运移过程中二氧化碳相态的变化特征,并对断层的渗透率进行敏感性分析。结果表明,深部咸水层二氧化碳在浓度差和压力差作用下沿断层通道向上覆岩层运移。二氧化碳的密度比水小,重力差使二氧化碳受到向上的浮力,因此在岩层中二氧化碳的分布特征整体上呈类似漏斗的形态。随着泄漏的进行,二氧化碳不断驱替断层通道中的水分,密度减小;随着两相流变成单相流,断层通道逐渐被蒸干。此外,断层渗透率是整个泄露过程中流体运移的重要影响因素。     

塔里木盆地库车坳陷东部天然气地球化学特征及成因类型

库车坳陷是塔里木盆地重要气源地之一,富含油气资源。但是,对于该区油气成藏认识还存在较大争议。通过统计库车坳陷东部600余个天然气样品地球化学特征,对该地区天然气组成、碳同位素、轻烃及成因类型进行了详细剖析。研究发现,库车坳陷东部天然气烃类气体以甲烷为主,重烃含量较低;非烃类气体主要以N2为主,含有少量的CO2。天然气碳同位素特征显示,库车坳陷东部天然气主要处于高成熟—过成熟阶段,且为有机成因烷烃气;并具有一定的同源性。天然气主要为正碳同位素系列,部分碳同位素表现出局部倒转现象。通过对库车坳陷东部天然气地球化学特征综合分析可知,该地区天然气为偏煤成气;且存在少量煤成气与油型气混合气,或者为"同型不同源"气或"同源不同期"的混合气。     

柔性衬底上金属褶皱结构制备及相关特性研究

采用磁控溅射技术在聚二甲基硅氧烷(PDMS)上制备金属褶皱结构,有效地解决了柔性结构发生形变时电阻值发生较大改变甚至失效的问题。研究了不同溅射时间对金属褶皱结构周期及高度的影响,并对金属褶皱结构的电学性能进行测试。利用原子力显微镜分析表征柔性衬底上金属褶皱结构的表面形貌,利用数字万用表进行样品表面电阻值的测量。测试结果表明:随着溅射时间的增加,金属褶皱结构的周期和高度都呈增大趋势,电阻增长率变得缓慢,对信号的响应程度也越来越小。     

磁性碳纳米管对水中低浓度罗红霉素的吸附特性研究

碳纳米管是各方面性能优异的新型纳米材料,其吸附性能优于活性炭.采用化学共沉淀方法制备磁性MWCNTs.利用红外光谱和Zeta电位对磁性MWCNTs和MWCNTs进行表征分析.吸附实验探讨pH值、温度等因素对磁性MWCNTs吸附罗红霉素的影响,采用准一、二级动力学模型和Freundlich、Langmuir等温线方程拟合曲线,分析吸附质可能的吸附机理.结果表明:磁性MWCNTs对罗红霉素最佳吸附pH值为1,罗红霉素的最大吸附量为39.6 mg/g.用准一、二级动力学模型和Langmuir等温线方程能较好地拟合罗红霉素吸附过程,相关系数均在0.95以上.标准吸附焓变△Ho为9.284 kJ/mol,吸附自由能变△G在-60.812 ～-58.640 kJ/mol之间,△S＞0,吸附是自发的吸热过程.     

南京北郊PM2.5中含碳物质和水溶性离子的污染特性

为了解南京市北郊四季细粒子中含碳组分与水溶性离子的污染特征及影响因素,于2012年8月~2013年6月期间在南京北郊采样点采集PM2.5样品。利用DRI Model 2001A热/光碳分析仪对有机碳(OC)与元素碳(EC)进行了测定。结果显示,PM2.5、OC、EC的质量浓度均是冬季最高、夏季最低,PM2.5的日平均值为122.7±75.2μg/m3,OC和EC的日平均值分别为(15.4±8.0)μg/m3和(3.6±1.8)μg/m3,含碳物质占PM2.5总质量的11%~40%。OC与EC在秋季和冬季有较好的相关性(r2分别为0.86和0.83),表明其来源相似;春季和夏季的相关性较低(r2分别为0.47和0.53),可能原因是有较多二次有机碳(SOC)生成致其来源复杂。利用EC示踪法对SOC的含量进行了估算,夏季SOC占OC的比例最高,达到了44.6%,可见高温与强烈的光照有利于SOC的形成。利用戴安离子色谱对PM2.5中的阴离子SO42-、NO3-、F-、Cl-、HCOO-、CH3COO-和C2O42-,阳离子Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+进行分析,结果表明,水溶性离子占PM2.5总质量的20%~60%,SO42-、NO3-、NH4+二次离子是南京市郊PM2.5中主要的无机离子。     

致密油藏二氧化碳吞吐过程中低压区域对二氧化碳波及范围的影响

二氧化碳在油藏中的波及范围是影响致密油藏二氧化碳吞吐提高采收率效果的关键因素。如何扩大注入的二氧化碳在油藏中的波及范围是新的研究热点。运用油藏数值模拟软件,建立致密油藏二氧化碳吞吐的理论模型,通过监测吞吐过程中油藏压力及二氧化碳含量变化,发现压力平衡过程中存在限制二氧化碳波及范围的低压区域,在此基础上,分析了注入压力、焖井时间和吞吐轮次对二氧化碳波及范围的影响。研究结果表明：注入压力是影响二氧化碳波及范围的主要因素,吞吐轮次对二氧化碳波及范围的影响较小。