检索结果-南通市图书馆

作者：徐奇楠东南大学

学位级别：硕士

石墨相氮化碳(GCN)是一种人工合成的聚合物光催化剂,具有化学稳定性好、生物相容性好和带隙易于调节等优点,得到了材料和医学领域的广泛关注。GCN具有与石墨类似的片层结构,片层内存在共轭大π键、片层上有很多氨基,具有很好的吸附气体... 详细信息

石墨相氮化碳(GCN)是一种人工合成的聚合物光催化剂,具有化学稳定性好、生物相容性好和带隙易于调节等优点,得到了材料和医学领域的广泛关注。GCN具有与石墨类似的片层结构,片层内存在共轭大π键、片层上有很多氨基,具有很好的吸附气体能力,再加上其半导体特性,使之在气敏领域有不错的前景。本文以三聚氰胺和乙酸为原材料,在制备了氮化碳微纳米棒(CNMNR),测试了相关结构和性能,通过罗丹明B(RhB)的降解实验评价材料的光催化性能,探讨了光催化活性提高的机理;另外,对GCN进行了复合改性并测试复合材料的光催化性能和气敏性能,对其性能提升的机理进行了探索。主要研究内容包括:(1)以三聚氰胺和乙酸为原材料,通过酸化和水热预制了前驱体,将前驱体在马弗炉中高温煅烧制备了CNMNR,并对其结构、形貌和光电性质进行了表征,对其光催化效果进行了测试。与体相氮化碳(BCN)相比,CNMNR的形貌发生了巨大的改变,比表面积明显增大、带隙却略微减小,光催化性能得到显著提高。在RhB的降解实验中,光照20min后,光催化效果最佳的CNMNR对RhB的降解率高达98%,反应速率常数为0.212min,相同时间下BCN对RhB的降解率仅为54%,反应速率常数0.068min。CNMNR具有更大的比表面、更宽的可见光响应范围和更低的光生电子和空穴的复合率,所以光催化性能得到了改善。(2)以前文预制的前驱体和氧化石墨(GO)为原材料,通过马弗炉高温煅烧制备了GCN和还原氧化石墨烯(rGO)的复合材料GCN/rGO,并对其结构、形貌和光学性质进行了表征,对其光催化性能进行了测试。与GCN相比,GCN/rGO的带隙和光生电子与空穴的复合率显著减小,光催化效果得到显著提升。在RhB的降解实验中,光照20min后,光催化效果最好的GCN/rGO对RhB的降解率达到了99%,反应速率常数为0.283min;相同时间下GCN对RhB的降解率为94%,反应速率常数仅为0.140min。GCN/rGO中的异质结是引起带隙减小、光生电子和空穴的复合率降低以及光催化效果提高的主要原因。(3)以前文预制的前驱体和五水合四氯化锡(SnCl·5HO)为原材料,在马弗炉中高温煅烧制备了GCN与SnO的复合材料GCN/SnO,并对其晶体结构、形貌和光学性质进行了表征,测试了其气敏性能。与GCN相比,GCN/SnO的导电性得到了大幅改善,比表面积明显增大,气敏性能得到质的改善;与SnO相比,复合材料中SnO的尺寸减小且分散性变好,气敏性能也提高。在对乙醇气体的响应实验(300C、20ppm)中,气敏效果最好的GCN/SnO的灵敏度达到了13.38,而GCN的灵敏度为1.02(几乎没有响应)。GCN/SnO对易挥发有机物的选择性明显高于无机气体。SnO气敏性能的保持、复合材料比表面积的增大、异质结的高灵敏性是复合材料气敏性能的改善的主要原因。

关键词：石墨相氮化碳微纳米棒复合材料光催化气敏

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超低界面张力泡沫驱油体系研究

超低界面张力泡沫驱油体系研究

作者：王鹏东北石油大学

学位级别：硕士

泡沫驱具有良好的驱油性能,在提高采收率方面备受关注。在泡沫驱油过程中,能够明显降低注入流体的流度,改善流度比,降低流体的相对渗透率,延缓注入流体的突破时间,封堵高渗层的大孔道,改变液流的方向,较好地实现封堵作用。但泡沫作为一... 详细信息

泡沫驱具有良好的驱油性能,在提高采收率方面备受关注。在泡沫驱油过程中,能够明显降低注入流体的流度,改善流度比,降低流体的相对渗透率,延缓注入流体的突破时间,封堵高渗层的大孔道,改变液流的方向,较好地实现封堵作用。但泡沫作为一种热力学不稳定流体,其稳定性受许多因素的影响,包括遇油快速消泡、在高温和高矿化度的情况下极易破裂等,泡沫稳定性已成为泡沫驱油时亟待解决的问题。另外,用于泡沫驱的泡沫体系很难兼具超低界面张力和稳定泡沫两种性能,而且文献报道对这方面的研究较少,这为本文提供了一个新的思路。实验室合成阴-非离子型表面活性剂十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)。AES同时具有阴离子和非离子两种表面活性剂的性能,具有很好的泡沫性能和表面活性,同时与其它表面活性剂具有很好的相容性。最终确定的合成条件为:十二醇聚氧乙烯醚和氨基磺酸的摩尔比为1:2,反应温度为95℃,反应时间为60min。在合成AES的基础上,选择几种不同类型的表面活性剂进行复配,优选出泡沫性能和表面活性优良的体系,进行耐温、耐矿化度及耐油性能的评价。实验采用Waring-Blender法测量泡沫的起泡体积和半衰期,采用吊环法和旋转滴法测量复配体系的表面张力与油水界面张力。实验最终优选出泡沫性能与表面活性优良的AES-CTAB复配体系,并确定其最佳复配摩尔比为3:1,最佳总浓度为0.02mol·L-1。复配体系耐温200℃,耐质量分数20%的原油,矿化度增加可以提高复配体系的泡沫稳定性和表面活性。实验从气液比、泡沫注入量和温度三个方面对泡沫提高采收率的影响进行研究。最佳气液比为2:1,最佳泡沫注入量为0.6PV,泡沫采收率随温度的提高逐渐下降,在60-100℃范围内泡沫在水驱后提高采收率在30%以上。

关键词：泡沫驱表面活性剂复配超低界面张力稳定泡沫

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动态监测技术在兴古潜山勘探开发中的应用

动态监测技术在兴古潜山勘探开发中的应用

作者：冯紫微东北石油大学

学位级别：硕士

为了进一步提高对潜山油藏的认识,对兴古潜山开展了监测工作,通过动态监测数据的对比分析,得到潜山油藏压力变化规律,确定合理的工作制度、油藏类型,判断地层连通情况及吸水能力,为该区块开发方案及措施方案的制定与调整提供了依据。本... 详细信息

为了进一步提高对潜山油藏的认识,对兴古潜山开展了监测工作,通过动态监测数据的对比分析,得到潜山油藏压力变化规律,确定合理的工作制度、油藏类型,判断地层连通情况及吸水能力,为该区块开发方案及措施方案的制定与调整提供了依据。本文的研究内容有:开展系统试井,通过监测静压、流压跟踪油藏压力变化;开展干扰试井,了解井间干扰状况;开展压力恢复测试,求取油藏储层孔隙特征参数;开展试注工作,通过分析研究注水指示曲线,落实储层吸水能力。通过分析地层的压力变化曲线来跟踪油藏的压力变化,在及时、准确的掌握油藏压力变化动态且明确了压力变化与产能的关系后,与系统试井相结合,目的在于合理调整自喷井的生产制度,保证自喷井的合理生产,维护油井的自喷能力;通过分析油井之间生产的干扰数据,证明井组之间和整个兴古潜山不同段内井间、段内井间的连通情况。通过比较分析前后两个年度的压力恢复测试结果,得到该区块渗透性、井周污染情况以及完井效果;通过分析启动压力、吸水指数等数据,落实兴古潜山的储层吸水能力和各项特性。

关键词：动态监测兴古潜山潜山油藏开发双重孔隙介质

石墨相氮化碳的制备及光催化、场发射特性研究

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石墨相氮化碳的制备及光催化、场发射特性研究

作者：乔坤东南大学

学位级别：硕士

工业化和城市化所带来的环境污染以及能源危机等问题,对人类未来的生存和发展构成了巨大的挑战。研究表明,半导体光催化技术可以有效利用清洁、绿色的太阳能,缓解当前日益紧张的环境污染以及能源紧缺等问题。因此,寻找并应用高效、稳定... 详细信息

工业化和城市化所带来的环境污染以及能源危机等问题,对人类未来的生存和发展构成了巨大的挑战。研究表明,半导体光催化技术可以有效利用清洁、绿色的太阳能,缓解当前日益紧张的环境污染以及能源紧缺等问题。因此,寻找并应用高效、稳定以及低成本的光催化剂具有重要意义。石墨相氮化碳(g-CN)由于优异的物化性质以及合适的带隙宽度,成为人们研究的热点之一。另外,它可以通过简单的热缩聚富氮有机物等方法来大规模制备。凭借这些优势,g-CN在光催化等领域显现出巨大的应用前景。本文利用简单的“水热/煅烧热处理”方法,分别实现了氮化碳/石墨烯复合产物以及非金属元素掺杂多孔管状g-CN的制备。借助各种分析方法和表征手段,对产物的结构、化学组成以及光学性质等进行了分析。样品的光催化性能通过可见光照射条件下,对罗丹明B(Rh B)溶液的降解率来评估,并对光催化性能提升机理进行了探究。此外,借助场发射实验设备,对非金属元素掺杂多孔管状g-CN的场发射性能进行了测试,并对场发射的相关机理进行了研究。实验的主要内容和相关结论如下:(1)利用Hummers方法制备得到了氧化石墨烯溶液,将氧化石墨烯溶液和三聚氰胺按照一定比例混合,通过“水热/煅烧热处理”方法实现了氮化碳/石墨烯复合产物的制备。本文以g-CN/r GO表示氮化碳/石墨烯复合体系,根据原料体系中GO溶液加入量的差异,分别用g-CN/r GO-5、g-CN/r GO-10和g-CN/r GO-20表示,原料体系中GO溶液的加入量分别为5、10和20m L所得到的产物。研究发现,r GO的存在并没有改变g-CN的晶体结构,但随着r GO含量的增加,复合体系中g-CN的颗粒尺寸逐渐减小。这是由于水热反应过程中,氧化石墨烯上的羟基(-OH)和羧基(-COOH)等官能团与三聚氰胺上的氨基(-NH)发生脱水聚合反应,从而限制了七嗪环(CN)结构单元的生长,造成最终产物中g-CN颗粒尺寸的减小,这种限制效应随着复合体系中r GO含量的增加愈发显著。此外,g-CN/r GO复合体系的带隙宽度,也随着r GO含量的增加而逐渐减小。电化学阻抗(EIS)测试结果证明,r GO的存在会显著减小复合体系中电子迁移的阻力。样品光催化实验结果显示,相比纯g-CN样品,g-CN/r GO复合体系的光催化效率显著提高。其中g-CN/r GO-10样品的光催化性能最佳,在30min内对Rh B溶液的降解率达到了94.3%,光催化反应动力学常数是纯g-CN的3.2倍。(2)以三聚氰胺和硫酸为原料,通过“水热/煅烧热处理”方法实现了硫掺杂多孔管状氮化碳(CN-S)的制备。本文中,在硫酸浓度分别为0.25、0.5和1.0mol/L时,通过水热处理三聚氰胺得到“三聚氰胺/三聚氰酸”超分子前驱体,并进行后续的煅烧热处理,分别得到CN-0.25S、CN-0.5S和CN-1.0S等硫掺杂多孔管状氮化碳(CN-S)样品。实验结果表明,水热反应过程中随着硫酸浓度的增加,g-CN、CN-0.25S、CN-0.5S和CN-1.0S样品的禁带宽度逐渐增大,从g-CN的2.72e V增加至CN-1.0S的2.81e V。此外,CN-S体系光生载流子的分离效率以及电子迁移阻力,相比g-CN都具有显著的改善。光催化实验结果表明,CN-S体系的光催化效率具有较大的提升,其中CN-0.5S样品的光催化效率最佳,反应开始仅4min,对Rh B溶液的降解率就达到了88.4%。在场发射实验中,CN-0.5S样品也表现出最好的场发射性能,其E和E分别为0.31和0.59V/μm。当场强为0.82V/μm时,样品的最大电流密度为4.97m A/cm。(3)以三聚氰胺和磷酸为原料,通过“水热/煅烧热处理”方法实现了磷掺杂多孔管状氮化碳(CN-P)的制备。本文中,在磷酸浓度分别为0.25、0.5和1.0mol/L时,通过水热处理三聚氰胺得到了“三聚氰胺/三聚氰酸”超分子前驱体,并进行后续的煅烧热处理,分别得到CN-0.25P、CN-0.5P和CN-1.0P等磷掺杂多孔管状氮化碳(CN-P)样品。水热反应阶段随着磷酸浓度的增加,g-CN、CN-0.25P、CN-0.5P和CN-1.0P样品的带隙宽度逐渐增大。CN-P体系中光生载流子的分离效率,相比g-CN具有显著的提高。在可见光照射条件下,通过对Rh B溶液的降解率来评估样品的光催化效率。结果显示,CN-P体系的光催化效率具有显著的提升,尤其是CN-0.5P样品,反应仅4min对Rh B溶液的降解率就达到了91.2%,准一级动力学常数为0.6442min,是纯g-CN样品的10倍多。在场发射实验中,CN-0.5P样品也表现出最好的场发射性能,相应的E和E分别为0.87和1.2V/μm,当场强为1.51V/μm时,就具有最高的电流密度3.34

关键词：水热/煅烧热处理方法多孔管状氮化碳非金属元素掺杂光催化场发射