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淮北煤田石台矿烟煤生烃结构演化研究

煤炭科学技术 2021年第6期49卷 152-160页

作者：李伍杨文斌杜仲华中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室(中国矿业大学) 江苏徐州221116

随着煤化作用的进程,煤中不同显微组分可以生成油气,该过程可以通过热模拟试验完成。为获得烟煤生烃结构演化特征,采集了淮北煤田4煤层样品,基于黄金管热解生烃试验、傅里叶红外光谱(FTIR)和高分辨率透射电镜(HRTEM),分析了不同升温速... 详细信息

随着煤化作用的进程,煤中不同显微组分可以生成油气,该过程可以通过热模拟试验完成。为获得烟煤生烃结构演化特征,采集了淮北煤田4煤层样品,基于黄金管热解生烃试验、傅里叶红外光谱(FTIR)和高分辨率透射电镜(HRTEM),分析了不同升温速率下烃类产率特征,研究了生烃过程中煤化学结构演化规律,计算了FTIR和HRTEM结构参数,探讨了生烃产率和结构演化之间的对应关系。结果表明:C_(1-5)和甲烷随着温度升高,产率不断增大,且在中间温度区间急剧增大,C_(14+)先增大后减小,且不同升温速率,达到峰值的温度有所差异。CH_(2)/CH_(3)和A_(2800-3000 cm^(-1))/A_(3000-3100 cm^(-1))呈现不一样的变化规律,但均有降低的趋势。0~0.1 nm芳香结构占比均为最多,0~1.0 nm表现出先降低-升高的周期性变化趋势。烟煤及热解产物的芳香结构主要包括2×2、3×3、4×4,含有少量的5×5尺寸芳香结构,45°主方向性变化降低、保持和升高的趋势规律。

关键词：烟煤生烃化学结构傅里叶红外光谱高分辨率透射电镜

阳山金矿带金的赋存状态及其对成矿过程的指示意义

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地学前缘 2019年第5期26卷 84-95页

作者：李楠邓军张志超刘兴武刘基中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 北京矿产地质研究院北京100012

阳山金矿带是西秦岭金矿带已探明金储量最大的独立金矿区,其矿化样式主要为微细浸染状矿化,其次为石英脉型矿化,可见金与"不可见金"均有发育,该金矿带是研究造山型金矿金赋存状态的理想地区,其研究成果对理解金成矿作用和过程以及指导... 详细信息

阳山金矿带是西秦岭金矿带已探明金储量最大的独立金矿区,其矿化样式主要为微细浸染状矿化,其次为石英脉型矿化,可见金与"不可见金"均有发育,该金矿带是研究造山型金矿金赋存状态的理想地区,其研究成果对理解金成矿作用和过程以及指导选矿工艺具有重要意义。论文在翔实的野外地质调查和显微观察基础上,将成矿期划分为早阶段(黄铁矿-石英)、主阶段(黄铁矿-毒砂-绢云母-石英)和晚阶段(辉锑矿-石英-方解石),综合应用电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱、电感耦合等离子质谱仪、高分辨率透射电镜、X射线粉晶衍射等技术,剖析阳山金矿带不同成矿阶段金的赋存状态,进而探讨其对成矿过程的指示意义。研究表明:成矿早、主阶段以微细浸染状硫化物矿化为主,金主要以晶格金的形式赋存于黄铁矿和毒砂中;而成矿晚阶段以脉状矿化为主,金主要以自然金的形式存在。金的赋存状态的变化,指示从成矿早阶段到晚阶段,成矿温度、压力逐渐降低,成矿流体成分由富As流体演化为相对贫As且富Sb的流体。

关键词：金的赋存状态激光剥蚀电感耦合等离子体质谱高分辨率透射电镜 X射线粉晶衍射阳山西秦岭

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晋城无烟煤的分子结构特征分析

煤炭学报 2018年第2期43卷 555-562页

作者：魏帅严国超张志强刘松孟张远方太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 辽宁工程技术大学辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心辽宁阜新123000

利用工业分析、元素分析、核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)、高分辨率的透射电镜(HRTEM)、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对晋城无烟煤进行了分析,对其化学结构获得了较为全面的认识。采用变接触时间和偶极去相方法相结合的^(13)C-NMR... 详细信息

利用工业分析、元素分析、核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)、高分辨率的透射电镜(HRTEM)、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对晋城无烟煤进行了分析,对其化学结构获得了较为全面的认识。采用变接触时间和偶极去相方法相结合的^(13)C-NMR技术以及HRTEM检测对其微晶条纹芳核结构进行了统计分类。结果表明:此类煤结构中桥碳比为0.46,平均结构单元分子质量为398,煤中的芳核结构缩合程度较高,芳香层片以苯并蒽,苯并芘以及尺寸更大的芳香环为主。对FTIR与XPS检测结果进行分峰拟合结果表明:芳香环取代度较高。煤中氮含量较少,以有机氮和无机氮的形式存在。煤样中硫主要以有机硫的形式存在,无机硫含量较少。煤中氧含量很少,且主要分布于脂肪烃结构中。煤样脂肪结构中侧链短,且分支度小。利用上述信息,初步构建了晋城无烟煤平均结构单元分子模型,其平均结构单元分子式为C_(30)H_(22)O_(0.5)N_(0.5),为煤的大尺度分子聚集体结构模型构建提供基础。

关键词：分子结构核磁共振碳谱高分辨率透射电镜红外光谱 X射线光电子能谱

用HRTEM研究DOC和DPF对柴油机颗粒排放的影响

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内燃机工程 2014年第2期35卷 54-58页

作者：马志豪李磊钞莹任源许新马凡华河南科技大学车辆与动力工程学院洛阳471003 广州新力金属有限公司广州511442 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

利用高分辨率透射电镜(HRTEM)对安装了排气后处理装置的CY4102-CE4B柴油机排放的颗粒进行观察,对比了ESC循环中工况7与工况10后处理装置中,柴油氧化催化器(DOC)与颗粒捕集器(DPF)前后颗粒的微观形貌与结构。研究结果表明:组成颗粒的基... 详细信息

利用高分辨率透射电镜(HRTEM)对安装了排气后处理装置的CY4102-CE4B柴油机排放的颗粒进行观察,对比了ESC循环中工况7与工况10后处理装置中,柴油氧化催化器(DOC)与颗粒捕集器(DPF)前后颗粒的微观形貌与结构。研究结果表明:组成颗粒的基本粒子均呈近似球形,与发动机工况和后处理装置无关;经DOC后组成颗粒的基本粒子的轮廓比在DOC前更清晰,次级粒子由葡萄状结构向链状结构转化,但经DPF后,又向葡萄型结构转化;低速低负荷时,组成基本粒子的内核与外壳不甚明晰,呈无定型结构,基本结构单元的尺寸较小,薄层呈波浪状;而高速高负荷时,组成基本粒子的内核与外壳更加清晰,呈石墨结构,层状结构也更加明显,薄层几乎呈直线段。

关键词：内燃机柴油机柴油氧化催化器颗粒捕集器颗粒高分辨率透射电镜

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生物柴油混合比对柴油机排放颗粒特性的影响

农业工程学报 2012年第18期28卷 64-68页

作者：马志豪张小玉马凡华段俊法徐斌吴建华北水利水电学院清洁能源发动机和工程车辆重点实验室郑州450011 河南科技大学车辆与动力工程学院洛阳471003 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

为研究负荷和生物柴油对柴油机排放颗粒的影响,该文利用高分辨率透射电镜研究了电控高压共轨增压中冷柴油机在转速2000r/min、扭矩75和225N·m2种负荷下,燃用混合比为0、10%、50%和100%4种掺混比例(分别记做B0、B10、B50和B100)的黄连... 详细信息

为研究负荷和生物柴油对柴油机排放颗粒的影响,该文利用高分辨率透射电镜研究了电控高压共轨增压中冷柴油机在转速2000r/min、扭矩75和225N·m2种负荷下,燃用混合比为0、10%、50%和100%4种掺混比例(分别记做B0、B10、B50和B100)的黄连木籽生物柴油/柴油混合燃料时,产生排放颗粒的微观形貌和结构。结果表明,除B100产生排放颗粒中基本粒子的形状和粒径分布呈现出不规则性外,其余燃料的排放颗粒均由球形的基本粒子构成且粒径具有单分散特性;基本粒子具有多层类石墨微晶结构,碳层之间受到扭转和平移,存在无序内核区;B100在转速2000r/min、扭矩225N·m工况时的基本粒子平均粒径为45.57nm,与其余3种混合燃料排放颗粒的粒径相差很大。负荷和掺混比例在50%以内的生物柴油/柴油混合燃料对基本粒子的平均粒径影响不大。研究结果可为柴油机颗粒生成机理和后处理系统的设计提供参考。

关键词：柴油机燃料颗粒高分辨率透射电镜

一种基于改进SKNet的晶体图像异常识别算法

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北京工业职业技术学院学报 2022年第2期21卷 30-38页

作者：董建卯福启北方工业大学信息学院北京100144 北方工业大学北京100144 中国地质大学(北京) 北京100083

晶体缺陷的研究在材料领域中十分重要,为此提出一种晶体异常图像检测方法。通过对晶体缺陷图像特点进行分析,以可选择卷积核网络(Selective Kernel Networks,SKNet)作为基础模型,同时对SKNet进行改进,以提高检测效果。一方面,为了避免... 详细信息

晶体缺陷的研究在材料领域中十分重要,为此提出一种晶体异常图像检测方法。通过对晶体缺陷图像特点进行分析,以可选择卷积核网络(Selective Kernel Networks,SKNet)作为基础模型,同时对SKNet进行改进,以提高检测效果。一方面,为了避免通道权重信息的丢失,提高特征提取能力,采用高效通道注意力模块来替代SKNet中的压缩、激励模块;另一方面,为了提高对困难样本的分类效果,引入焦点损失替代交叉熵损失。实验结果表明:与参考算法相比,改进算法平均准确率提高了3.9%,异常图像精确率提高了1.5%,召回率提高了5.2%。

关键词：高分辨率透射电镜晶体图像异常识别可选择卷积核网络通道注意力聚焦损失

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对焦炭微观结构的认识及研究进展

煤质技术 2022年第3期37卷 1-8页

作者：刘圆谢全安程欢王杰平梁英华赵昊达华北理工大学化学工程学院河北唐山063009 河北省煤化工工程技术研究中心河北唐山063009

焦炭主要用于高炉冶炼且在高炉中具有不可或缺的重要作用,而冶炼技术的发展导致对焦炭质量的要求日益提升。基质结构和孔隙结构等焦炭微观结构是影响焦炭质量的主要因素,从光学显微组织、X射线衍射、高分辨率透射电镜、拉曼光谱等研究... 详细信息

焦炭主要用于高炉冶炼且在高炉中具有不可或缺的重要作用,而冶炼技术的发展导致对焦炭质量的要求日益提升。基质结构和孔隙结构等焦炭微观结构是影响焦炭质量的主要因素,从光学显微组织、X射线衍射、高分辨率透射电镜、拉曼光谱等研究手段剖析对焦炭基质结构的认识,并从显微图像分析法、压汞法、气体吸附法等孔隙结构研究方法阐述对焦炭孔隙结构的认识。从焦炭基质结构、焦炭孔隙结构对宏观性能的影响解析焦炭微观结构与宏观性能的关系,并分析微观结构随溶损反应的演变,论述了焦炭结构与焦炭质量的关系,并就目前研究的不足之处提出未来的研究发展方向。通过对焦炭微观结构的认识及研究进展现状进行综述可知:高分辨率透射电镜和拉曼光谱等新技术的补充可从晶体结构和分子结构角度加深对焦炭基质结构的认识;压汞法和气体吸附法的补充可进一步分析过渡孔和纳米孔等更小的孔径,但由于焦炭的气孔结构异常复杂,靠现有手段全面认识焦炭的孔隙结构仍有一段距离;焦炭光学组织中的光学各向异性程度、微晶尺寸、孔隙率等参数与焦炭冷热态性质紧密相关,但建立焦炭微观结构与宏观性质之间的定量关系仍有较大困难;碳微晶单元尺寸越大,气孔率越低,冷热态强度越好;研究焦炭微观结构随溶损反应的演变,可更好地认识焦炭的宏观热性能,而溶损反应后焦炭的孔隙率上升,相邻小孔合并,平均孔径增大,强度降低。精密检测仪器和计算机的发展有利于提高对焦炭微观结构的认识,未来需从炼焦煤成焦机理入手以探寻焦炭微观结构形成规律、建立新型煤-焦质量对应关系,从而更加精细化地指导配煤炼焦生产。

关键词：焦炭微观结构基质结构孔隙结构溶损反应结构演变宏观性能焦炭质量高分辨率透射电镜气体吸附法

冲击效应下NiTi形状记忆合金形变机制研究

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热加工工艺 2016年第10期45卷 106-108,113页

作者：安进家刘洪涛济南市消防支队山东济南250001 山东省科学院新材料研究所山东济南250014

在不同温区及速率下,对Ni Ti形状记忆合金进行了动态冲击试验研究。利用X射线衍射、差示扫描量热仪和高分辨率透射电镜等手段探讨了冲击前后样品的物相转变和微观组织演化。结果显示:在冲击后的样品XRD曲线中,马氏体d值变大,表明Ni Ti... 详细信息

在不同温区及速率下,对Ni Ti形状记忆合金进行了动态冲击试验研究。利用X射线衍射、差示扫描量热仪和高分辨率透射电镜等手段探讨了冲击前后样品的物相转变和微观组织演化。结果显示:在冲击后的样品XRD曲线中,马氏体d值变大,表明Ni Ti合金样品在冲击过程中受到了拉应力作用。样品在受到低速冲击时,不同的冲击温度将会导致不同的物相转变机制,而当Ni Ti合金样品受到高速冲击时,则会触发马氏体解孪晶过程。

关键词：形状记忆合金 NiTi 冲击加载 X射线衍射高分辨率透射电镜

超细煤粉大分子模型构建与快速热解轻质烃释放规律的机理分析

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超细煤粉大分子模型构建与快速热解轻质烃释放规律的机理分析

作者：姚旺上海交通大学

学位级别：硕士

随着环境污染日益严重、能源结构不断调整,作为煤炭资源消耗大国,煤的清洁燃烧越来越得到重视。超细煤粉再燃以其清洁高效的特点被作为新型洁净煤燃烧技术而提出。所以超细煤粉分子结构和反应机理的深入研究,对于超细煤粉合理有效的利... 详细信息

随着环境污染日益严重、能源结构不断调整,作为煤炭资源消耗大国,煤的清洁燃烧越来越得到重视。超细煤粉再燃以其清洁高效的特点被作为新型洁净煤燃烧技术而提出。所以超细煤粉分子结构和反应机理的深入研究,对于超细煤粉合理有效的利用有着深远的影响。研究中模拟与实验相结合。通过对传统表征实验(傅里叶转换红外光谱、X射线光电子能谱和C固体核磁共振谱)的分析,结合高分辨率透射电镜的芳香晶格手绘提取结果,构建了较为合理的HN煤(粒径23.9μm)大分子结构模型CHNOS。基于Materials studio软件对分子模型进行几何优化和动力学模拟之后,发现分子的键角能和扭转能明显增大,分子三维立体结构更加明显。在Amorphous cell模块中,为大分子模型添加周期性边界条件,模拟计算出较为合理的煤密度1.45g/cm。在VAMP模块中,基于半经验量子力学理论,计算分析了部分典型片段的键级和键长等化学参数,结果发现芳环的键能明显高于脂肪链;醚键(—O—)极易断裂形成游离的氧原子;官能团对周围化学键的稳定性有着较大的影响:噻吩对C-C键的加强比吡咯对C-C键的作用较大;羰基(C=O)能够弱化相邻的C-C键,使得高阶煤中羰基含量较低。实验部分利用Gasmet DX-4000测定超细煤粉在高温固定床中快速热解的轻质烃组成成分。结果发现随着煤粉粒径的减小,轻质烃中CH、C(CH、CH、CH)和CH释放总量有增加趋势;在不同煤种当中,明显发现低阶煤的C、C、C的产量高于高阶煤;CO气氛下,轻质烃各组成成分的释放量低于N气氛下的释放量。最后基于上述部分模拟结果和大量研究的实验数据,为高温固定床超细煤粉快速热解轻质烃的实验现象提供了较为完善的解释。结果证明,实验现象与大分子结构的性质模拟结果较为吻合。

关键词：超细煤粉高分辨率透射电镜分子模拟快速热解反应机理