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煤化工 2008年第6期36卷 55-页

2008年11月,国家科技部批准建设的首批企业国家重点实验室之一的"煤液化及煤化工国家重点实验室"在上海浦东高科技园挂牌。该实验室以兖矿集团上海能源科技研发公司为依托,以煤液化和煤化工技术的基础和应用研究。

关键词：煤化工技术企业国家重点实验室煤液化兖矿集团

煤层气水平井扇形洞穴完井应力—渗透率演化机理

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天然气工业 2024年第3期44卷 184-198页

作者：陈健翔杨睿月秦小舟黄中伟井美洋李嘉文李国富油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京) 煤与煤层气共采国家重点实验室

我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地... 详细信息

我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地质因素尚不明晰。为此,考虑了煤岩层理和天然裂隙的影响,采用有限元—离散元耦合方法(Finite-Discrete Element Method,FDEM)建立了煤层气水平井扇形洞穴完井数值模型,探究了造穴后岩体的应力演化历程和储层的卸压—增渗机制,并对比分析了不同储层参数(孔隙压缩系数、储层强度、弱面强度和地应力场)对应力释放的影响规律。研究结果表明:(1)围岩演化过程为造穴后岩体收缩,储层发生应力重构,围岩强度逐渐降低,岩体内部发生新生裂隙萌生和原生裂隙扩展,形成开挖损伤区和应力释放区;(2)参数敏感性分析表明孔隙压缩系数是决定造穴完井储层适应性的关键,弱面强度、储层强度和地应力场分布决定了围岩的应力演化模式和裂缝扩展形态;(3)造穴卸压后储层增渗机制为穴周裂缝提升导流能力,储层应力释放提升基质渗透率。结论认为,模型首次综合考虑了地层特点、造穴过程和煤岩裂隙的影响,研究结果揭示了煤层造穴后的应力演化过程及其卸压、增渗作用机制,深化了对煤层气水平井洞穴完井增产机理的认识,对我国煤层储层改造具有重要的工程参考价值。

关键词：煤层气低渗透率有限元—离散元耦合方法水平井造穴扇形洞穴天然裂隙应力释放

基于原位红外PCMW2D和2D-COS研究碱/碱土金属对纤维素热解的影响

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工程热物理学报 2024年第2期45卷 576-587页

作者：杜思洁刘虎平杨晓莉俞云华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430000

碱/碱土金属催化纤维素热解过程已经受到广泛关注,本文利用原位红外光谱测试手段,引入移动窗口二维相关光谱(PCMW2D),并结合2D-COS分析方法研究了NaCl和MgCl_(2)对纤维素热解过程中焦表面官能团的影响情况,将热解反应分成脱挥发的物理... 详细信息

碱/碱土金属催化纤维素热解过程已经受到广泛关注,本文利用原位红外光谱测试手段,引入移动窗口二维相关光谱(PCMW2D),并结合2D-COS分析方法研究了NaCl和MgCl_(2)对纤维素热解过程中焦表面官能团的影响情况,将热解反应分成脱挥发的物理过程和化学反应过程,分析了不同官能团随温度演变情况。结果发现两种盐会破坏O(2)H···O(6)氢键结构,降低反应起始温度;NaCl通过促进开环起到催化作用,而MgCl_(2)则通过促进分子内脱水影响热解过程。

关键词：纤维素热解碱金属 PCMW2D 2D-COS

Cu/Ce负载对赤泥脱除中低温烟气中NO的促进作用

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 362-372页

作者：李扬徐博杨赫靳立军胡浩权大连理工大学化工学院煤化工研究设计所精细化工国家重点实验室辽宁大连116024

本研究对酸洗赤泥催化剂进行Cu、Ce、Cu/Ce浸渍负载,并研究了金属改性赤泥对烟气中NOx的催化转化性能。研究结果表明,Cu负载催化剂中的Cu+与Cu^(2+),有效促进了赤泥对低温烟气(200–300℃)中的NO转化率,Cu的负载量达到6%时,赤泥的最高N... 详细信息

本研究对酸洗赤泥催化剂进行Cu、Ce、Cu/Ce浸渍负载,并研究了金属改性赤泥对烟气中NOx的催化转化性能。研究结果表明,Cu负载催化剂中的Cu+与Cu^(2+),有效促进了赤泥对低温烟气(200–300℃)中的NO转化率,Cu的负载量达到6%时,赤泥的最高NO转化率达到了90.7%;而Ce负载催化剂中的Ce^(3+)与Ce^(4+),有效促进了赤泥对中温烟气(200–400℃)中的NO转化率,Ce的负载量达到8%时,赤泥的最高NO转化率达到了94.0%;Cu/Ce负载催化剂表现出比单金属负载催化剂更好的低温NO转化率,最佳的负载Cu:Ce比例为1∶1,双金属负载催化剂表现出比Cu负载催化剂更好的中温(300–400℃)中的NO转化率,最高达到了95.5%。其原因是,在Cu/Ce协同作用下,Cu+以及Cu^(2+)的还原过程分别从229、302℃降至201以及247℃,同时使发生Fe2O3→FeO的还原过程的温度降低,促使ACRM-Cu1Ce1具有更强的低温氧化还原能力,同时,双金属负载使催化剂具有更高的弱酸性峰,也使催化剂的强、弱酸性峰都向低温偏移,并使负载后的赤泥具有了较高的Fe离子平均氧化态以及较高的Cu+含量,促进了赤泥催化剂对低温NO的转化率。

关键词：赤泥 SCR Cu Ce 负载

NiW/SAPO-11催化剂对煤焦油加氢尾油模型化合物二十烷加氢异构性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 395-404页

作者：赵旭红吴玉起代正华钟梅靳立军刘洋亚力昆江·吐尔逊李建周玉生新疆大学省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室化工学院新疆煤炭清洁转化与化工过程重点实验室新疆乌鲁木齐830017 大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室煤化工研究所辽宁大连116024 新疆宣力环保能源股份有限公司新疆哈密839009

以SAPO-11分子筛为载体,采用机械化学法制备Ni系催化剂,引入W调节其电子结构、晶粒尺寸与形态分布以及催化剂的孔结构、酸性与酸量等,基于对XRD、TEM、BET、NH3-TPD、吡啶吸附红外等结果的深入分析,探究催化剂NiW配比对催化剂性质和煤... 详细信息

以SAPO-11分子筛为载体,采用机械化学法制备Ni系催化剂,引入W调节其电子结构、晶粒尺寸与形态分布以及催化剂的孔结构、酸性与酸量等,基于对XRD、TEM、BET、NH3-TPD、吡啶吸附红外等结果的深入分析,探究催化剂NiW配比对催化剂性质和煤焦油加氢尾油模型化合物正二十烷(n-C_(20))加氢异构性能的影响规律。结果表明,Ni/SAPO-11负载W后,比表面积不同程度增加,W质量分数为0.5%时比表面积达到最大值149 m^(2)/g;Ni的平均粒径减小,W质量分数为1%时降至最小值4.43 nm,比Ni/SAPO-11减小36%,且Ni^(0)的含量和表面酸量均最高。此外,W促进了Ni的还原,使得还原峰温向低温方向移动。XPS分析表明,随着W含量的增加,Ni^(0)的结合能降低,W5+的结合能升高。二十烷(n-C_(20))的加氢异构产物分布显示,3Ni1W/SAPO-11作用下n-C_(20)的转化率和异二十烷(i-C_(20))的收率均最高,分别为88.23%和75.72%,且以单支链异二十烷(Mono-i-C_(20))为主,收率达71.65%。在线取样结果显示,n-C_(20)在金属位点与酸功能的双重作用下先生成单支链异构体,随着反应的进行向多支链异构体转化,不稳定的多支链异构体会进一步裂解成小分子烷烃。

关键词： SAPO-11 长链烷烃 NiW催化剂加氢异构

Mn/TiO_(2)低温SCR催化剂钾中毒机理研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 195-205页

作者：方鼎立张成李君臣谭鹏马仑方庆艳陈刚华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

Mn/TiO_(2)具有良好的低温NH3选择性催化还原NOx(SCR)的活性。烟气中存在的碱金属会从物理和化学上毒害催化剂导致Mn/TiO_(2)催化剂中毒失活。论文以暴露{101}面TiO_(2)为载体制备Mn/TiO_(2)催化剂,采用浸渍法制备K中毒催化剂,研究了Mn/... 详细信息

Mn/TiO_(2)具有良好的低温NH3选择性催化还原NOx(SCR)的活性。烟气中存在的碱金属会从物理和化学上毒害催化剂导致Mn/TiO_(2)催化剂中毒失活。论文以暴露{101}面TiO_(2)为载体制备Mn/TiO_(2)催化剂,采用浸渍法制备K中毒催化剂,研究了Mn/TiO_(2)低温SCR催化剂钾中毒机理。实验发现,Mn/TiO_(2)催化剂脱硝效率随K中毒浓度增加而减少;新鲜Mn/TiO_(2)催化剂表面NH3-SCR反应由E-R和L-H机理共同控制;K吸附会导致催化剂比表面积降低,催化剂表面Mn4+、化学吸附氧比例降低,表面酸性位点数量减少,导致脱硝活性降低;同时K更易吸附在Mn顶位以及桥接O位附近,导致NO的吸附活化受到严重遏制,同时削弱NH3的吸附,使得L-H机理受到阻断,只能以E-R机理控制为主。

关键词：低温SCR Mn/TiO_(2) 钾中毒催化剂

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基于光诱导电子转移的比率型发光传感器定量检测生物样本中的多巴胺

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高等学校化学学报 2024年第1期45卷 8-17页

作者：朱润芝王怡纳佳雪曹乐乐张辉王迎辉孟哲宁夏大学化学化工学院省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室银川750021

长余辉发光材料是一种光致发光材料,在激发停止后以光的形式将储存的能量缓慢释放出来,因其优异的光学性能而在生物传感和生物成像领域得到广泛应用.本文将发光性能优异的双发射长余辉纳米粒子Sr_(2.992)Mg_(0.9)Si_(2)O_(8)∶0.008Eu^(... 详细信息

长余辉发光材料是一种光致发光材料,在激发停止后以光的形式将储存的能量缓慢释放出来,因其优异的光学性能而在生物传感和生物成像领域得到广泛应用.本文将发光性能优异的双发射长余辉纳米粒子Sr_(2.992)Mg_(0.9)Si_(2)O_(8)∶0.008Eu^(2+),0.10Mn^(2+)(SEM)和酪氨酸酶(Tyrosinase,TYR)共价偶联,开发了一种比率型发光传感器(SEM-TYR),其可避免自发荧光干扰和外部干扰,可用于高灵敏、高选择性检测生物样本中的多巴胺(DA).当DA存在时,酪氨酸酶将其氧化生成多巴醌,依据光诱导电子转移(PET)原理,SEM-TYR光致激发的电子部分转移至电子受体多巴醌,导致SEM-TYR中680 nm红色余辉猝灭.在最优实验条件下,双发射余辉猝灭比值Δ(I680/I460)与DA浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.2~10μmol/L(R^(2)=0.9965),检出限为40 nmol/L.将该方法用于生物样本血清、尿液及汗液中DA的检测,回收率分别为94.8%~104.0%,91.3%~101.6%和97.4%~105.2%,RSD<6.8%(n=10).所开发的比率型发光传感器用于生物样本中DA的检测具有潜在的应用前景.

关键词：比率型发光传感器多巴胺长余辉纳米粒子光诱导电子转移无自发荧光

硫掺杂碳包覆Fe_(0.95)S_(1.05)纳米球复合材料的储钠性能

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物理化学学报 2024年第6期40卷 44-53页

作者：肖雪李佳纯孟祥桐邱介山北京化工大学化学工程学院有机无机复合材料国家重点实验室化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

铁硫化物因其较高的理论容量,被认为是一种很有前途的钠离子电池负极材料。然而,铁硫化物在充放电过程中存在较大的体积变化,导致其倍率性能和稳定性较差。本文通过简单的一步法策略,制备了一种具有三维簇状结构的硫掺杂碳包覆的Fe_(0.9... 详细信息

铁硫化物因其较高的理论容量,被认为是一种很有前途的钠离子电池负极材料。然而,铁硫化物在充放电过程中存在较大的体积变化,导致其倍率性能和稳定性较差。本文通过简单的一步法策略,制备了一种具有三维簇状结构的硫掺杂碳包覆的Fe_(0.95)S_(1.05)纳米球(Fe_(0.95)S_(1.05)@SC),并研究了其储钠性能。硫掺杂碳层可提高材料的导电率,缓解Fe_(0.95)S_(1.05)纳米球在反应过程中产生的体积膨胀,故提升了材料的稳定性。Fe_(0.95)S_(1.05)@SC的相互贯通的簇状结构,为电子和离子的传输提供了通道,使材料具备优异的倍率性能。在半电池体系中,Fe_(0.95)S_(1.05)@SC在0.1A·g^(-1)下循环100圈后,保留614.7 m Ah·g^(-1)的高比容量,10 A·g^(-1)下比容量仍可以达到235.7 m Ah·g^(-1)。在全电池体系中,在0.1和10 A·g^(-1)时,Fe_(0.95)S_(1.05)@SC的可逆容量分别为482.8和288.3 m Ah·g^(-1)。该材料具有良好电化学性能,在钠离子电池中具有广阔的应用前景。

关键词：钠离子电池负极硫掺杂碳 Fe_(0.95)S_(1.05)@SC电极

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三维尺度下岩桥倾角与矿物结构对煤体损伤破坏影响研究

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岩石力学与工程学报 2024年第9期43卷 2108-2124页

作者：王磊商瑞豪朱传奇刘怀谦袁秋鹏李少波陈礼鹏安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室

为探究三维尺度下岩桥倾角与矿物结构对煤体损伤破坏的影响，以原煤预制不同岩桥倾角的双裂隙试样，开展单轴加载试验，借助CT扫描设备对试样压缩破坏过程进行阶段性扫描，采用阈值分割、三维重构等图像处理技术以及数字体积相关方法，... 详细信息

为探究三维尺度下岩桥倾角与矿物结构对煤体损伤破坏的影响，以原煤预制不同岩桥倾角的双裂隙试样，开展单轴加载试验，借助CT扫描设备对试样压缩破坏过程进行阶段性扫描，采用阈值分割、三维重构等图像处理技术以及数字体积相关方法，分析受载煤样内部裂隙动态演化规律及变形损伤特性，并结合PFC3D模拟程序，探究试样加载全程不同阶段的内部应力分布特征。研究结果表明：随着岩桥倾角的增加，煤样宏观强度呈现出逐渐减小的趋势；受预制裂隙的影响，煤样X,Y,Z向位移场演化特征存在差异，X向位移场中的局部高位移区随着加载由岩桥区域向端部转移，Y向位移场加载全过程中局部高位移区始终徘徊在岩桥区域及预制裂隙周围，Z向位移场在各加载阶段均呈现出明显的分层现象，位移量小且均匀；不同岩桥倾角双裂隙煤样主要包括3种裂纹扩展类型及4种贯通模式，根据裂纹的扩展路径及破坏面上受力特征，得到0°和90°岩桥倾角煤样破坏模式为张拉破坏，30°和60°岩桥倾角煤样破坏模式为拉剪复合破坏；新生裂纹扩展与矿物赋存状态的关系主要包括包裹型扩展、绕砾型扩展以及穿砾型扩展3种形式，其中，穿砾型扩展出现次数最多，包裹型扩展最少；通过模拟试验可知，含双裂隙煤样各个方向的受力特征在峰值阶段存在差异，当切片位置由试样外部向试样内部延伸时，Y,Z向及总应力数值均呈现出逐渐增大的趋势，而X向应力数值则呈现出先减小后增加的现象。

关键词：岩石力学岩桥倾角矿物结构 CT扫描颗粒流模拟损伤破坏

航空齿轮钢强化工艺与表面完整性关联规律研究

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表面技术 2024年第1期53卷 153-168页

作者：吴吉展朱才朝魏沛堂刘怀举吴少杰重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

目的探究不同加工工艺与表面完整性的关联规律。方法对渗碳航空齿轮钢AISI9310进行常规喷丸、二次喷丸、微粒喷丸、滚磨光整、喷丸光整等齿轮高表面完整性强化加工工艺处理,使用白光干涉仪、X射线衍射应力仪和显微硬度计对不同工艺状... 详细信息

目的探究不同加工工艺与表面完整性的关联规律。方法对渗碳航空齿轮钢AISI9310进行常规喷丸、二次喷丸、微粒喷丸、滚磨光整、喷丸光整等齿轮高表面完整性强化加工工艺处理,使用白光干涉仪、X射线衍射应力仪和显微硬度计对不同工艺状态下的试件进行表面形貌、表面粗糙度、残余应力和显微硬度等表面完整性表征。结果喷丸能使得航空齿轮钢的表面粗糙度Sa值由磨削状态的0.68μm增加到0.96μm,而光整处理后,Sa下降到0.2μm以下;微粒喷丸使表面残余压应力提升到–1 300 MPa,相比于常规喷丸和磨削状态,其幅值分别增加了450、800 MPa;滚磨光整使得表面残余压应力幅值进一步增加到1 400MPa以上;二次喷丸及喷丸光整能显著提升表面硬度,相比磨削状态的645HV分别提升到718HV、721HV。结论二次喷丸、微粒喷丸、光整等工艺通过影响齿轮表面粗糙度、残余应力、硬度梯度等表面完整性参数,从而影响润滑状态、受力状态、应力集中、失效风险等,直接影响齿轮的服役性能。

关键词：滚动接触疲劳二次喷丸微粒喷丸滚磨光整表面完整性

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