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Zn_(x)Cd_(1-x)S的共沉淀法制备及其光催化活性研究

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太阳能学报 2022年第5期43卷 105-112页

作者：蒋灶吴廷增徐龙君刘成伦重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学化学化工学院重庆400044

利用共沉淀一步法在常温下合成具有高光催化活性的Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体光催化剂,用XRD、SEM、XPS、BET、UV-VIS DRS和PL对制备出的Zn_(x)Cd_(1-x)S样品进行结构和光学性能的表征,并在模拟太阳光照射下对罗丹明B(RhB)溶液进行降解,评... 详细信息

利用共沉淀一步法在常温下合成具有高光催化活性的Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体光催化剂,用XRD、SEM、XPS、BET、UV-VIS DRS和PL对制备出的Zn_(x)Cd_(1-x)S样品进行结构和光学性能的表征,并在模拟太阳光照射下对罗丹明B(RhB)溶液进行降解,评价其光催化活性。结果表明,Zn_(x)Cd_(1-x)S对可见光的吸收阀值随Zn含量增加而减少,禁带宽度随之增大;颗粒状Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体对罗丹明B具有较高的光催化活性,其中Zn0.8Cd0.2S的光催化性能最优,在90 min内对RhB的降解率达到98.5%,远高于CdS和ZnS光催化剂;经过4次重复使用后,Zn0.8Cd0.2S对RhB的降解率维持在75%以上。Zn0.8Cd0.2S的比表面积和孔隙体积相对于CdS分别增至154.6 m^(2)/g和0.40 cm^(3)/g,其光催化活性显著增强的主要原因是由于其较高的光生电子空穴对的分离效率及较低的复合率。

关键词：共沉淀罗丹明B 降解 Zn_(x)Cd_(1-x)S 光催化活性

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煤与瓦斯突出过程中煤体破坏的有限元模拟

重庆大学学报（自然科学版） 2020年第4期43卷 85-93页

作者：吉辰蹇开林郝忠重庆大学航空航天学院重庆400044 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

研究了目前有限元软件难以计算的煤与瓦斯突出过程中煤体破坏问题。采用Python语言对ABAQUS前处理模块进行了二次开发,通过Python脚本程序将煤体网格重新划分,并且插入零厚度黏结单元。利用有效应力原理,与ABAQUS基于摩尔库伦准则的摩... 详细信息

研究了目前有限元软件难以计算的煤与瓦斯突出过程中煤体破坏问题。采用Python语言对ABAQUS前处理模块进行了二次开发,通过Python脚本程序将煤体网格重新划分,并且插入零厚度黏结单元。利用有效应力原理,与ABAQUS基于摩尔库伦准则的摩擦接触结合,实现了瓦斯压力对煤体影响的仿真。利用黏结单元模拟了煤体裂缝的产生与扩展,以及煤体的突出过程。实际仿真计算结果符合实验规律,证明了有限元二次开发技术可以很好地计算煤与瓦斯突出过程中煤体破坏问题,也为Python的二次开发在其他领域的应用提供了参考和借鉴。

关键词：煤与瓦斯突出 ABAQUS Python 有效应力原理二次开发

含NaCl荷电细水雾对甲烷爆炸火焰传播的抑制特性

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化工学报 2017年第11期68卷 4445-4452页

作者：余明高吴丽洁万少杰郑凯重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003

为进一步提高细水雾抑制甲烷爆炸的效率,搭建了小尺寸细水雾抑制甲烷爆炸实验平台,在普通细水雾中添加NaCl添加剂,并对其荷电,进行含NaCl添加剂荷电细水雾抑制甲烷爆炸火焰传播特性的实验研究。结果表明,含NaCl添加剂荷电细水雾对甲烷... 详细信息

为进一步提高细水雾抑制甲烷爆炸的效率,搭建了小尺寸细水雾抑制甲烷爆炸实验平台,在普通细水雾中添加NaCl添加剂,并对其荷电,进行含NaCl添加剂荷电细水雾抑制甲烷爆炸火焰传播特性的实验研究。结果表明,含NaCl添加剂荷电细水雾对甲烷爆炸火焰传播的抑制效果,优于普通细水雾单独添加NaCl添加剂和荷电作用的抑制效果之和。随着NaCl浓度和荷电电压的增大,甲烷爆炸火焰传播速度明显减小;其中荷电8 kV、NaCl浓度12.5%的工况抑制效果最佳,甲烷爆炸火焰传播速度二次峰值较普通细水雾作用时下降了10.747 m·s^(-1),下降比例高达60.26%;分析认为,在细水雾抑制甲烷爆炸火焰传播的过程中,NaCl添加剂和荷电作用之间存在相互促进抑制效果的耦合作用。

关键词：感应荷电 NaCl添加剂细水雾甲烷火焰速度耦合作用

不同初始卸荷水平对深埋砂岩力学特性影响规律试验研究

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岩土力学 2017年第11期38卷 3081-3088页

作者：刘新荣刘俊李栋梁何春梅王子娟谢应坤重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 中铁十一局集团第五工程有限公司重庆400037 重庆工商大学管理学院重庆400067 重庆市高新工程勘察设计院有限公司重庆401121

深部岩石开挖等工况诱发的不同初始卸荷水平对其力学特征影响明显,基于对砂岩进行常规三轴压缩试验和不同初始卸荷水平的三轴卸荷试验,研究了高应力加、卸荷条件下砂岩的强度、变形及扩容特征。研究发现:在同一初始围压条件下,初始卸荷... 详细信息

深部岩石开挖等工况诱发的不同初始卸荷水平对其力学特征影响明显,基于对砂岩进行常规三轴压缩试验和不同初始卸荷水平的三轴卸荷试验,研究了高应力加、卸荷条件下砂岩的强度、变形及扩容特征。研究发现:在同一初始围压条件下,初始卸荷水平越高,围压降低的越小,岩样达到破坏所经历的卸围压过程越短。随着初始围压的增大,不同卸荷水平下的统一围压降参数η基本是增加的,表明在高应力状态岩样需要更大的围压卸荷量才会破坏。随初始卸荷水平的提高,凝聚力c呈指数关系增长,内摩擦角φ呈多项式关系减小。卸围压的两个阶段,侧向应变增量Δε_3都比轴向应变增量Δε_1大,表现为明显的侧向扩容。初始卸荷水平越低,其最大剪胀角越大,扩容效应越明显。扩容指标I_d与围压呈幂函数型关系,与初始卸荷水平呈二次函数关系。基于对试验数据的拟合,对不同初始卸荷水平作用的砂岩的摩尔-库仑准则表达式进行了修正。

关键词：岩石力学卸围压试验初始卸荷水平剪胀角扩容指标

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管道内预混合成气爆炸特性

化工学报 2018年第10期69卷 4486-4494页

作者：余明高栾鹏鹏郑凯阳旭峰万少杰段玉龙重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 重庆科技学院安全工程学院重庆401331

通过自主搭建的小尺寸实验平台,对比研究了当量比为1时不同氢气体积分数下,预混合成气在开口和闭口管道中的爆炸特性。研究结果表明:开口和闭口管道中合成气爆炸预混火焰传播结构具有明显差异;在闭口管道中,在所有的氢气体积分数下均观... 详细信息

通过自主搭建的小尺寸实验平台,对比研究了当量比为1时不同氢气体积分数下,预混合成气在开口和闭口管道中的爆炸特性。研究结果表明:开口和闭口管道中合成气爆炸预混火焰传播结构具有明显差异;在闭口管道中,在所有的氢气体积分数下均观测到经典郁金香火焰结构,其中氢气体积分数为70%和90%时,能够观测到扭曲的郁金香火焰结构;在开口管道中,仅在氢气体积分数为10%、30%、50%时形成了经典郁金香火焰,且当氢气体积分数为10%、30%时,出现了扭曲郁金香火焰。开口和闭口管道中的火焰传播速度和爆炸压力峰值均随着氢气体积分数的增加而增大。当氢气体积分数较低(φ<50%)时,火焰传播速度和爆炸压力峰值随着氢气体积分数的增大而迅速增大,而在较高氢气体积分数(φ≥50%)时,随着氢气体积分数的增加,火焰传播速度和爆炸压力峰值增加缓慢。

关键词：合成气爆炸氢郁金香火焰扭曲郁金香火焰

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管道内障碍物对加氢甲烷爆炸特性的影响

化工学报 2016年第12期67卷 5311-5319页

作者：余明高袁晨樵郑凯河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

在搭建小尺寸爆炸平台的基础上,研究了当量比为1时,氢气体积分数分别为0%、25%、50%、75%和100%时,障碍物条件下添加氢气对管道内甲烷-空气预混火焰传播特性的影响。实验结果表明:最大爆炸压力、火焰传播速度都会随着氢含量和障碍物数... 详细信息

在搭建小尺寸爆炸平台的基础上,研究了当量比为1时,氢气体积分数分别为0%、25%、50%、75%和100%时,障碍物条件下添加氢气对管道内甲烷-空气预混火焰传播特性的影响。实验结果表明:最大爆炸压力、火焰传播速度都会随着氢含量和障碍物数量的增加而增大,并且火焰颜色和火焰形状也会随之发生变化。但是,障碍物对火焰平均传播速度的影响较为微弱,并且障碍物对甲烷和氢气的火焰传播速度的影响效果也有所不同。最大爆炸压力与火焰颜色随氢含量的变化趋势随着障碍物数量的增加越来越明显。氢气与甲烷相比,障碍物对前者爆炸特性的影响更为明显。

关键词：氢气障碍物甲烷/空气爆炸特性

井下瞬变电磁仪硬件对致灾水体分辨能力的评估

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煤田地质与勘探 2021年第4期49卷 40-48页

作者：赵钟南许洋铖吴燕清谭青青康跃明王耀重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065

井下瞬变电磁随掘探测技术是探测掘进面前方致灾水体的有效方法,从硬件方面评估仪器对致灾水体的分辨能力,是仪器能够在井下正确使用的重要手段。通过比较二次场绝对差和仪器分辨率、叠加后背景噪声之间的大小关系,分析含水致灾体识别... 详细信息

井下瞬变电磁随掘探测技术是探测掘进面前方致灾水体的有效方法,从硬件方面评估仪器对致灾水体的分辨能力,是仪器能够在井下正确使用的重要手段。通过比较二次场绝对差和仪器分辨率、叠加后背景噪声之间的大小关系,分析含水致灾体识别的硬件条件和评估依据;提出从硬件方面评估井下瞬变电磁对致灾水体分辨能力的计算方法:根据致灾水体结构建立三维地质模型,推导梯形波关断与负阶跃波关断二次场感应电压的关系,在GPU上采用全空间三维有限差分并行算法计算了致灾水体二次场响应;测量某瞬变电磁仪的关断时间和综合噪声,根据致灾水体的硬件分辨依据,从硬件方面评估井下瞬变电磁仪对导水陷落柱、充水采空区的分辨能力。为井下瞬变电磁探测仪器的研制和现场准确探测提供技术参考,具有重大的研究意义。

关键词：瞬变电磁致灾水体分辨能力 FDTD 并行计算

刚柔组合桨强化软锰矿浸出过程的反应动力学特性

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化工学报 2021年第5期72卷 2586-2595页

作者：谢昭明陈庚刘仁龙刘作华岑少斗陶长元郭胜惠重庆大学化学化工学院重庆400044 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆大学重庆400044 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

在软锰矿湿法浸出过程中,采用传统搅拌桨反应器,容易出现流体“打旋”现象,导致传质效果差,进而降低反应效率。因而,本研究将刚柔组合桨应用于软锰矿的还原浸出过程,强化浸出过程的传质行为,提高锰矿浸出率。结果表明,在黄铁矿与软锰矿... 详细信息

在软锰矿湿法浸出过程中,采用传统搅拌桨反应器,容易出现流体“打旋”现象,导致传质效果差,进而降低反应效率。因而,本研究将刚柔组合桨应用于软锰矿的还原浸出过程,强化浸出过程的传质行为,提高锰矿浸出率。结果表明,在黄铁矿与软锰矿质量比为0.20,硫酸浓度为1.5 mol/L,液固比为10,温度为363 K下,软锰矿中锰的浸出率达到90.12%,与传统桨叶相比,锰浸出率提高5.5%。同时,研究发现浸出过程遵循核收缩模型且受表面化学反应控制,黄铁矿与软锰矿质量比、初始硫酸浓度、液固比的反应级数分别为1.2679、0.4182、1.1959,反应动力学方程为1-(1-X)^(1/3)=0.96×10^(3)(m_(FeS_(2))/m_(MnO_(2)))^(1.2679)[H_(2)SO_(4)]^(0.4182)(L/S)1.1959exp(-41.75×103/RT)t,浸出反应的表观活化能为41.75 kJ/mol。刚柔组合桨体系下的软锰矿浸出反应表观活化能相比传统搅拌体系下的软锰矿浸出反应表观活化能的文献报道值降低4.515~20.54 kJ/mol。

关键词：软锰矿湿法冶金还原浸取刚柔组合桨动力学

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障碍物对甲烷/氢气爆炸特性的影响

爆炸与冲击 2018年第1期38卷 19-27页

作者：余明高阳旭峰郑凯万少杰重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003

通过自主搭建的小尺寸实验平台,研究管道内障碍物阻塞率及形状对当量比为1时甲烷/氢气爆炸特性的影响。研究结果表明:相同工况下火焰传播结构基本相似,预混火焰传播路径随障碍物阻塞率增大而变窄;预混火焰传播速度随着障碍物阻塞率与氢... 详细信息

通过自主搭建的小尺寸实验平台,研究管道内障碍物阻塞率及形状对当量比为1时甲烷/氢气爆炸特性的影响。研究结果表明:相同工况下火焰传播结构基本相似,预混火焰传播路径随障碍物阻塞率增大而变窄;预混火焰传播速度随着障碍物阻塞率与氢气体积分数的增大而上升,也随着障碍物形状的改变而产生变化;最大爆炸超压随着障碍物阻塞率和氢气体积分数的增大而增大,达到最大爆炸超压的时间随着阻塞率的增大而缩短;混合气体在管道内爆炸特性受障碍物与混合气体中氢气体积分数共同影响,氢气体积分数小于50%时,受障碍物与混合气体共同影响,氢气体积分数大于50%时,主要受混合气体燃烧特性影响。此研究能够为甲烷/氢气的安全利用提供理论基础。

关键词：阻塞率障碍物形状甲烷/氢气爆炸特性