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胺功能化沸石吸附剂载体的结构性质对CO_(2)吸附性能的影响

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2840-2850页

作者：刘天祥李蓉李晶莹马晓迅西北大学化工学院陕西西安710069 国家碳氢资源清洁利用国际科技合作基地陕西西安710069

为了探究胺功能化沸石吸附剂载体的结构性质对其CO_(2)吸附性能的影响并进一步探索出低成本制备高效CO_(2)吸附剂的有效方法,采用不同的后处理方法对MCM–41沸石的孔道结构进行改造,并将四乙烯五胺(TEPA)负载在这些沸石上制备胺功能化... 详细信息

为了探究胺功能化沸石吸附剂载体的结构性质对其CO_(2)吸附性能的影响并进一步探索出低成本制备高效CO_(2)吸附剂的有效方法,采用不同的后处理方法对MCM–41沸石的孔道结构进行改造,并将四乙烯五胺(TEPA)负载在这些沸石上制备胺功能化吸附剂。利用N_(2)吸脱附、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱等方法对沸石载体进行表征,并利用热重分析仪(TGA)对吸附剂的吸附性能进行评价,系统研究了载体的结构性质、活性胺负载量以及吸附温度对CO_(2)吸附性能的影响,计算了吸附剂的吸附动力学和吸附活化能。最后,通过循环吸脱附实验评估了吸附剂的稳定性。结果表明,通过合理设计载体的结构,可以有效提升基于不同吸附原理的吸附剂的CO_(2)吸附性能。微孔沸石对物理吸附过程更有利,而具有宽孔径分布的多级介孔沸石则比微孔沸石在负载TEPA后表现出更好的化学吸附性能。在80℃和15%(体积分数)CO_(2)条件下,经结构改造并负载TEPA的吸附剂(M–N−T60)的最大吸附容量达到4.04 mmol/g。10次吸脱附循环后,其吸附容量仅下降8.4%,表现出良好的循环稳定性能,这表明M–N−T60为一种有望应用于烟气中CO_(2)捕集的吸附材料。

关键词： CO_(2)捕集胺功能化吸附剂 MCM–41沸石后处理改性循环稳定性

中低温煤焦油在不同氢初压下重质组分组成结构的变化规律

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高校化学工程学报 2024年第4期38卷 586-597页

作者：刘涛金喆于福帅何婷田丰刘姣姣崔楼伟李冬西北大学化工学院陕西西安710069 陕西省资源化工应用技术工程研究中心陕西西安710069 西北化工研究院有限公司陕西西安710069

沥青质等重质组分对中低温煤焦油的加氢转化影响较大,为了明确中低温煤焦油加氢过程中重质组分组成结构变化规律,采用改进的四组分分离方法,从组分含量、杂原子分布、极性官能团演变机制等多角度考察了不同氢初压条件下煤焦油重质组分... 详细信息

沥青质等重质组分对中低温煤焦油的加氢转化影响较大,为了明确中低温煤焦油加氢过程中重质组分组成结构变化规律,采用改进的四组分分离方法,从组分含量、杂原子分布、极性官能团演变机制等多角度考察了不同氢初压条件下煤焦油重质组分的加氢转化规律。结果表明:随着氢初压的增大,沥青质和胶质的组分含量、相对分子质量和杂原子含量、氢键官能团和C─O基团含量均逐渐降低,氢碳物质的量比逐渐增加;相较于胶质,沥青质具有杂原子含量多、表面杂原子的类型更为复杂且更难脱除等特点。此外,重质组分中特征官能团的含量及分布情况证明了杂原子引起的氢键和酸碱作用是煤焦油重质组分缔合的主要作用力。

关键词：重质组分氢初压组成结构加氢转化

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煤固废基分子筛的制备及其应用进展

化工进展 2024年第5期43卷 2311-2323页

作者：张国卿宋舒波王兴瑞巩苗苗王旭许宇鸿冯继越张福扬陈汇勇西北大学化工学院陕西西安710069

从煤基固废高值化利用以及分子筛材料低成本制备两方面的迫切需求出发,本文以煤矸石、粉煤灰、煤气化渣和煤液化渣四种最主要的煤基固废为研究对象,从形成机制、化学组成、矿物性质以及结构与形貌特征等多方面阐述以其为原料制备分子筛... 详细信息

从煤基固废高值化利用以及分子筛材料低成本制备两方面的迫切需求出发,本文以煤矸石、粉煤灰、煤气化渣和煤液化渣四种最主要的煤基固废为研究对象,从形成机制、化学组成、矿物性质以及结构与形貌特征等多方面阐述以其为原料制备分子筛的优势及可行性;系统总结了煤基固废活化预处理及晶化转化为分子筛的主要方法;以典型案例的形式,介绍并分析了煤固废基分子筛在气/液相吸附、多相催化等领域的应用优势。基于对煤固废基分子筛的制备、改性以及应用研究进展的综述与总结,提出了低能耗活化与晶化、骨架类型的拓展以及多领域应用探索三方面的研究趋势。

关键词：煤基固废高值化利用分子筛低成本制备

鄂尔多斯盆地古峰庄地区疑似侵入岩体的发现及其地质意义

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 142-156页

作者：杨丽华刘池洋黄雷周义军刘永涛秦阳大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 西北大学含油气盆地研究所陕西西安710069 东方地球物理公司研究院长庆分院陕西西安710021

鄂尔多斯盆地内部岩浆岩体的发现对于构造-热事件重建、古地温场恢复及油气地质作用解析有重要意义。基于高精度三维地震资料的处理与解释,首次在盆地内部古峰庄地区发现疑似浅层侵入岩体,刻画了其空间展布并探讨了油气地质意义。研究显... 详细信息

鄂尔多斯盆地内部岩浆岩体的发现对于构造-热事件重建、古地温场恢复及油气地质作用解析有重要意义。基于高精度三维地震资料的处理与解释,首次在盆地内部古峰庄地区发现疑似浅层侵入岩体,刻画了其空间展布并探讨了油气地质意义。研究显示,古峰庄地区存在6个疑似侵入岩体,在平面上多呈环状或云朵状,剖面上愈临近岩体核部,地层杂乱反射和丘状构造特征愈明显。据岩体分布形式和地震反射特征,可将其分为“岩浆深分散浅集中上涌型”疑似侵入岩体和“岩浆浅集中上涌型”疑似侵入岩体。前者由深及浅均有杂乱反射现象,与围岩反射特征明显有别,产状近直立,伴生断裂发育。后者仅在1 000 ms等时切片以上的浅部层系呈杂乱丘状反射,其下地层呈正常的层状反射、几乎不见地层扰动现象。分析认为先存断裂的存在及其数量、规模、垂向叠置程度、核部与端部断距以及地层压力,是造成岩浆差异式上涌的主因。结合盆内其他岩浆岩体发育特征和形成时代,认为古峰庄疑似侵入岩体形成于早白垩世晚期,与古生界-中生界油气规模成烃期和成藏期一致,此阶段的热液活动对该区油气生成、保存和成藏具有重大意义。

关键词：构造-热事件侵入岩体古峰庄地区鄂尔多斯盆地

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密度泛函理论研究富勒烯C_(70)对偏二甲肼与NO_(2)的抽氢反应机制

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火炸药学报 2024年第3期47卷 237-244,I0004页

作者：赵子航慕晓刚王生辉马海霞西北大学化工学院/西安市特种能源材料重点实验室陕西西安710069 火箭军工程大学陕西西安710025

为了探讨富勒烯(C_(70))作为催化剂用于偏二甲肼(UDMH)推进剂分解的可行性,采用密度泛函理论(DFT)研究了UDMH分子与C_(70)团簇分子的相互作用,分析了UDMH在C_(70)表面的吸附行为及分解路径,计算获得了UDMH在C_(70)存在时发生抽氢反应的... 详细信息

为了探讨富勒烯(C_(70))作为催化剂用于偏二甲肼(UDMH)推进剂分解的可行性,采用密度泛函理论(DFT)研究了UDMH分子与C_(70)团簇分子的相互作用,分析了UDMH在C_(70)表面的吸附行为及分解路径,计算获得了UDMH在C_(70)存在时发生抽氢反应的活化能和反应热。结果表明,UDMH分子在C_(70)表面表现为两种吸附构型,主要发生物理吸附且吸附能较小,C_(70)分子的加入并未改变UDMH分解的初始和次级反应位点,在与NO_(2)抽氢反应时表现为在NH _(2)基团上依次发生。与纯UDMH分解相比,A、B两种吸附构型中UDMH分解初始基元反应的反应活化能分别下降了19.4 kJ/mol、21.1 kJ/mol,反应热分别降低了24.2 kJ/mol和27 kJ/mol。因此,C_(70)对于UDMH分解的前两步反应具有催化能力,能够促进UDMH的分解。

关键词：量子化学富勒烯C_(70) 偏二甲肼 UDMH 密度泛函理论 DFT

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基于七芯光纤的高灵敏度液位传感器

激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 264-271页

作者：邵敏李韩萍兆雪禹大宽乔学光西安石油大学理学院陕西西安710065 西北大学物理学院陕西西安710069

提出并研制了一种基于单模-花生-七芯-花生-单模光纤结构的液位传感器。该传感器采用光纤“花生结构”作为耦合器以提高单模光纤和七芯光纤的耦合效率,第一个光纤“花生结构”用以激发光纤包层模,第二个光纤“花生结构”将包层模与纤芯... 详细信息

提出并研制了一种基于单模-花生-七芯-花生-单模光纤结构的液位传感器。该传感器采用光纤“花生结构”作为耦合器以提高单模光纤和七芯光纤的耦合效率,第一个光纤“花生结构”用以激发光纤包层模,第二个光纤“花生结构”将包层模与纤芯基模进行耦合而产生干涉。由于包层模与纤芯基模在七芯光纤中传输时存在相位差,所以当环境溶液的液位发生改变时,相位差也随之改变,从而导致透射光谱发生改变。本文对七芯光纤长度分别为24、28、32 mm的传感器进行了液位和温度响应特性的实验研究。实验结果表明,随着液位升高,传感器的透射光谱发生蓝移,三个传感器的水溶液液位灵敏度分别为-0.4069、-0.2739、-0.1653 nm/mm,其液位测量范围分别为24、28、32 mm。在35~90℃的水温变化范围内,传感器的透射光谱随着温度的上升发生红移,三个传感器的温度灵敏度分别为0.0885、0.0740、0.0879 nm/℃。实验表明该传感器具有灵敏度高、成本低、制作简单等特点,在石油化工等领域具有较好的应用前景。

关键词：光纤光学液位传感器马赫-曾德尔干涉仪花生结构七芯光纤

走滑拉分盆地中断裂发育特征的二维离散元数值模拟

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地质学报 2024年第6期98卷 1732-1742页

作者：李鑫黄雷邓超西北大学含油气盆地研究所陕西西安710069

走滑断裂带的发育演化过程与拉分盆地的形成演化有着密切的关系,主断层不同叠置范围下所发育的次级断裂及拉分盆地具不同的规模及形态。前人多利用物理模拟对走滑拉分盆地演化过程及断裂发育特征进行研究,缺乏对盆地演化过程中断裂变形... 详细信息

走滑断裂带的发育演化过程与拉分盆地的形成演化有着密切的关系,主断层不同叠置范围下所发育的次级断裂及拉分盆地具不同的规模及形态。前人多利用物理模拟对走滑拉分盆地演化过程及断裂发育特征进行研究,缺乏对盆地演化过程中断裂变形特征分析及主断层不同叠置程度下断裂演变规律的探讨。本文基于离散元计算软件PFC 2D,模拟了拉分盆地演化过程中走滑主断层在未叠置(underlapping)、侧接(neutral)、叠置(overlapping)三种情况下断裂的几何形态变化特征及其平面演变规律。结果表明拉分盆地断裂发育经历了从走滑主断层端点处向释压弯曲内部发育、再向外部扩展的过程,且无论走滑主断层叠置程度如何,该规律均有较好体现。此外,断裂发育位置与拉伸区域叠合度高,表明断裂的发育规律对拉分盆地的沉降中心迁移或具有重要指示意义。

关键词：走滑构造拉分盆地断裂发育释压弯曲离散元模拟

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声栅结构信号增强性能及其影响因素研究

西北工业大学学报 2024年第2期42卷 251-259页

作者：阳磊陈克安吕宁田丰华张季阳刘屹东西北工业大学航海学院陕西西安710072 中国船舶集团有限公司第七〇五研究所陕西西安710069

对于安装在水下航行器声信号接收段的水听器阵列,在其声障板上覆盖高声阻抗材料(称为信号调节板)是一种能有效提高表面声阻抗并减少信号衰减的措施。相比传统的完全覆盖方式,声栅结构(即周期性地敷设调节板阵列)可以极大地提高接收信号... 详细信息

对于安装在水下航行器声信号接收段的水听器阵列,在其声障板上覆盖高声阻抗材料(称为信号调节板)是一种能有效提高表面声阻抗并减少信号衰减的措施。相比传统的完全覆盖方式,声栅结构(即周期性地敷设调节板阵列)可以极大地提高接收信号增益,减小接收段的质量。为了深入理解声栅结构信号增强机理,优化声栅结构设计,研究了调节板宽度、调节板厚度、入射角以及结构宽度比等因素对声栅结构信号增强性能的影响。仿真结果表明:斜入射会改变信号比(SR)的对称分布,但不会大幅改变结构的声学性能;调节板越宽、越厚,引起的非镜面散射会更强,声栅结构的信号增强性能就越好。在实际应用中,应合理设计声栅结构几何参数以满足现实环境的多重约束以达到总体性能最优,此外适中的宽度比能获得良好的总体声学性能。

关键词：信号增强信号调节板有限空间声栅轻量化声聚焦

扬子北缘新元古代基性岩体铂族元素特征及找矿意义

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西北地质 2024年第2期57卷 1-13页

作者：李章志贤郑绍鑫张晓琪西北大学地质学系陕西西安710069

扬子地块北缘的汉南地区是中国最重要的基性–超基性岩体分布区之一。新元古代毕机沟和望江山岩体是汉南地区出露最好、研究程度最高的两个层状基性岩体。毕机沟和望江山岩体被认为是由亏损地幔经历10%~20%部分熔融形成的。远高于原始... 详细信息

扬子地块北缘的汉南地区是中国最重要的基性–超基性岩体分布区之一。新元古代毕机沟和望江山岩体是汉南地区出露最好、研究程度最高的两个层状基性岩体。毕机沟和望江山岩体被认为是由亏损地幔经历10%~20%部分熔融形成的。远高于原始地幔的Cu/Pd值(Cu/Pd毕机沟值为3.52×10^(4)~3.97×10^(5),Cu/Pd望江山值为1.78×10^(4)~1.61×10^(6)),表明岩体母岩浆在侵入浅部地壳之前就经历了早期硫化物熔离。毕机沟岩体中铱族元素(IPGE)与全岩Ni呈正相关,Cu/Ir与Ni/Pd呈负相关,说明在浅部岩浆房硫化物未饱和时,铂族元素的分配主要受橄榄石控制。望江山岩体中铂族元素与全岩Ni、V、TiO_(2)无相关性,Cu/Ir与Ni/Pd呈正相关,说明望江山岩体中铂族元素受二次熔离硫化物的控制。毕机沟和望江山岩体中矿物不具有定向性,加上望江山岩体中二次熔离出的硫化物中铂族元素依然亏损,说明这些岩体更可能是岩浆单次贯入冷却形成的,而非岩浆通道。因此,浅部可能不具备赋存大型矿床的条件,今后的找矿工作应该聚焦于更深部。

关键词：新元古代基性岩体铂族元素硫化物熔离扬子板块