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玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层特征及高产主控因素 被引量：3
1
作者 钱永新 赵毅 +5 位作者 刘新龙 刘鸿 刘国梁 朱涛 邹阳 陈方文 《岩性油气藏》 CAS 北大核心 2025年第1期115-125,共11页
通过岩石薄片、扫描电镜、低温氮气吸附、高压压汞、岩心荧光、激光共聚焦显微镜和产液剖面等实验分析测试资料,对玛湖凹陷二叠系风城组储层特征及页岩油高产主控因素进行了详细研究。研究结果表明:①玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层类... 通过岩石薄片、扫描电镜、低温氮气吸附、高压压汞、岩心荧光、激光共聚焦显微镜和产液剖面等实验分析测试资料,对玛湖凹陷二叠系风城组储层特征及页岩油高产主控因素进行了详细研究。研究结果表明:①玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层类型可划分为砂岩类、白云岩类和泥岩类等,粉砂岩类储层以陆源碎屑沉积物为主,泥岩类储层以陆源-内源混积物为主,白云(灰)岩类储层以内源化学沉积为主;玛湖凹陷风城组粉砂岩类、白云岩类和泥岩类储层孔隙喉道尺寸依次减小,孔隙连通性依次变差。②玛湖凹陷风城组粉砂岩类储层含油性最好,其次是泥岩类储层,白云岩类储层含油性最差,孔径较大的孔隙和微裂缝中的游离油含量较高,孔径较小的孔隙中的吸附油含量较高。③玛湖凹陷风城组优质烃源岩和优质储层分别控制着页岩油的高产区域和高产层段,长英质矿物含量、有效孔隙度值、游离油孔隙度值、裂缝密度和脆性指数等均较高的储层是页岩油高产的有利层段。 展开更多
关键词 页岩油储层 低温氮气吸附 孔径分布 游离油 吸附油 裂缝密度 脆性指数 风城组 二叠系 玛湖凹陷
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基于NMR与CMP实验的致密砂岩孔喉结构表征方法
2
作者 李浩 樊志强 +5 位作者 谢雨芯 巩肖可 郝博斐 孙龙 雷小兰 闫健 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期25-35,共11页
致密砂岩储层孔隙结构复杂、纳米孔隙发育,需集成多种技术对孔隙结构进行综合表征,以更好地认识储层。在优选6块延长组长71储层代表性岩心基础上,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、恒速压汞(CMP)和核磁共振(NMR)等方法,研究了岩心样品... 致密砂岩储层孔隙结构复杂、纳米孔隙发育,需集成多种技术对孔隙结构进行综合表征,以更好地认识储层。在优选6块延长组长71储层代表性岩心基础上,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、恒速压汞(CMP)和核磁共振(NMR)等方法,研究了岩心样品的孔隙类型及结构特征。采用CMP数据对NMR孔隙分布进行了修正,识别了喉道半径与孔隙半径的分布范围,建立了适用于致密砂岩的孔隙半径分类方法。研究结果表明,目标储层可动水与不可动水孔隙度之比仅为0.14~0.47,渗流能力差。将NMR与CMP数据相结合可精确识别出目标储层喉道半径中值为0.151~0.525μm,孔隙半径中值为4.38~9.76μm。孔隙内赋存水类型分为可动水、束缚水和黏土结合水,对应的饱和度平均值分别为23.4%、14.8%和9.4%。微小孔(T_(2)<T_(2c1))、中孔(T_(2c1)<T_(2)<T_(2c2))和大孔(T_(2c2)<T_(2))的平均孔隙度分别为3.12%、3.42%和1.35%。孔喉半径r_(2c1)可作为储层渗流能力划分的评价指标,r_(2c1)的降低会导致微小孔(即吸附孔)孔隙度的降低,以及中孔和大孔(即渗流孔)孔隙度的增加。研究成果为优选致密砂岩优质储层,提高致密油采收率提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 致密砂岩 孔隙结构 孔径分布 喉道 恒速压汞(CMP) 核磁共振(NMP)
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基于压汞-液氮吸附-核磁共振法的中低阶煤孔裂隙联合表征
3
作者 刘佳佳 张云龙 +2 位作者 杨迪 高志扬 王丹 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期19-31,共13页
目的为深入研究中低阶煤中孔裂隙结构和孔径分布形态,方法利用压汞、低温液氮吸附和低场核磁共振试验,结合分形维数分别对新疆艾维尔沟1890煤矿低阶煤(XJ)和鹤壁八矿中阶煤(HB)的孔隙结构和孔径分布进行联合表征,并提出一种基于优势区... 目的为深入研究中低阶煤中孔裂隙结构和孔径分布形态,方法利用压汞、低温液氮吸附和低场核磁共振试验,结合分形维数分别对新疆艾维尔沟1890煤矿低阶煤(XJ)和鹤壁八矿中阶煤(HB)的孔隙结构和孔径分布进行联合表征,并提出一种基于优势区间的全孔径分形维数表征方法,即孔径r<140 nm时,使用低温液氮吸附法的FHH模型表征;140≤r<1000 nm时,使用核磁共振模型表征;r≥1000 nm时,使用压汞法的Menger海绵模型表征。结果结果表明:XJ的中/大孔主要由开放孔构成,微/小孔主要由封闭孔和半封闭孔构成,其中,大孔对孔容的贡献率最高,达到94%以上,中孔是孔比表面积的主要贡献者,贡献率为40.58%,微/小孔和中孔较发育,大孔几乎不发育,微/小孔的孔隙连通性较差,中大孔隙的连通性较好;HB孔隙主要由半封闭孔构成,其中孔容中大孔占比最高,占比达97%以上,孔比表面积主要由小孔贡献,贡献率为58.33%,以微/小孔发育为主,中孔、大孔和裂隙相对不发育,孔隙连通性较差;低温液氮吸附法的DFT模型可以得到XJ最发育的孔径为10~12 nm,HB最发育的孔径为1~4 nm;r<140 nm时,HB的内分形维数明显大于XJ的,此孔径范围内HB的非均质性比XJ的更强,孔隙结构更复杂;r>140 nm时HB的分形维数小于XJ的,此孔径范围内XJ的孔隙结构比HB的更复杂。结论研究结果揭示了中低阶煤储层孔隙分布规律,为中低阶煤层的裂隙扩展和瓦斯运移提供理论指导。 展开更多
关键词 中低阶煤 孔径分布 孔隙特征 分形维数 联合表征
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液态CO_(2)脉动致裂低渗煤细观结构演化特征分析
4
作者 高建良 李星 +1 位作者 刘佳佳 朱有彬 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第3期955-967,共13页
在节能减排的背景下,液态CO_(2)致裂技术不仅能对煤层进行增透,还能对CO_(2)进行地质封存,因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题,利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_(2)脉动致... 在节能减排的背景下,液态CO_(2)致裂技术不仅能对煤层进行增透,还能对CO_(2)进行地质封存,因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题,利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_(2)脉动致裂试验,基于压汞法、核磁共振法联合表征煤岩的孔隙结构,分析煤岩中不同孔径范围的孔隙比表面积、孔径分布、分形维数和孔隙度等参数的变化,揭示液态CO_(2)脉动作用下低渗煤中细观结构的演化特征。结果表明:液态CO_(2)脉动致裂技术可改变煤岩的孔隙结构和增大煤岩的渗透率;最大累计进汞量和滞后环的相对大小分别增大47.0%和51.8%;微孔和小孔的孔径占比大幅度减小,中孔和大孔的连通性得到显著增强,煤样中出现新生裂隙;渗流孔的分形维数降低,煤样的孔隙分布变得更加规则、孔隙表面变得更加平滑;吸附孔的占比降低超过25%,有效孔隙度增大超过4倍,处理后煤样的渗透率增大超过30倍。 展开更多
关键词 安全工程 液态CO_(2) 脉动致裂 孔径分布 孔隙度 渗透率
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多壁碳纳米管/聚酰亚胺多孔保持架材料的制备及性能研究
5
作者 李媛媛 李柯颖 +2 位作者 尚晓辉 陈鑫宇 孙小波 《轴承》 北大核心 2025年第4期86-91,共6页
基于碳纳米管优异的性能,通过机械混合法用多壁碳纳米管(MWCNTs)对聚酰亚胺(PI)进行填充,再经冷压烧结得到多孔聚酰亚胺(PPI)保持架材料,对其微孔性能、力学性能以及摩擦学性能进行测试。结果表明:MWCNTs独特的多层管状结构有利于PPI复... 基于碳纳米管优异的性能,通过机械混合法用多壁碳纳米管(MWCNTs)对聚酰亚胺(PI)进行填充,再经冷压烧结得到多孔聚酰亚胺(PPI)保持架材料,对其微孔性能、力学性能以及摩擦学性能进行测试。结果表明:MWCNTs独特的多层管状结构有利于PPI复合材料孔结构的生成;相较于纯PPI,含1.0%MWCNTs的PPI保持架材料耐磨性能明显提高,磨损深度降低了48.4%,磨痕宽度和磨损率分别降低了27.3%和64.8%。将该材料加工成保持架,装配至轴承进行跑合测试,保持架性能优异,轴承组件运行稳定。 展开更多
关键词 滚动轴承 保持架 碳纳米管 聚酰亚胺 孔径 磨损率
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积木型变孔隙泡沫陶瓷的传热特性研究
6
作者 王恩宇 姜洪来 唐世乾 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第1期54-61,共8页
为了研究积木型变孔隙泡沫陶瓷的传热特性,采用稳态平面热源法,在分析热源温度对积木型泡沫陶瓷接触热阻影响的基础上,给出了孔密度梯度、厚度梯度和平均孔径对积木型泡沫陶瓷有效导热系数的影响变化规律.结果表明:积木型泡沫陶瓷的接... 为了研究积木型变孔隙泡沫陶瓷的传热特性,采用稳态平面热源法,在分析热源温度对积木型泡沫陶瓷接触热阻影响的基础上,给出了孔密度梯度、厚度梯度和平均孔径对积木型泡沫陶瓷有效导热系数的影响变化规律.结果表明:积木型泡沫陶瓷的接触热阻,随着热源温度的增加而降低,接触热阻占比也随之降低,减小幅度最大可达10.2%;在沿热流方向孔密度梯度变化相同时,随着积木型泡沫陶瓷平均孔径逐渐增加,有效导热系数也随之增加;当平均孔径相同时,沿热流方向孔密度递减而厚度递增型的积木型泡沫陶瓷有效导热系数最大;与沿热流方向孔密度梯度变化影响相比,积木型泡沫陶瓷平均孔径变化影响相对较小. 展开更多
关键词 泡沫陶瓷 导热系数 平均孔径 孔密度
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基于原子力显微镜的煤岩微观孔隙结构与力学性质研究 被引量：1
7
作者 赵石虎 李勇 +4 位作者 刘雅利 王延斌 刘曾勤 陈刚 陈新军 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期173-183,共11页
煤岩孔隙结构与力学性质是煤层气地质评价的关键参数,反映煤的储集性与可压性。以山西沁水、大同等盆地4块煤样(大同侏罗系煤、镜质体反射率R_(o)=0.91%,古交山西组2号煤、R_(o)=1.34%,古交太原组8号煤、R_(o)=1.70%,翼城山西组2号煤、R... 煤岩孔隙结构与力学性质是煤层气地质评价的关键参数,反映煤的储集性与可压性。以山西沁水、大同等盆地4块煤样(大同侏罗系煤、镜质体反射率R_(o)=0.91%,古交山西组2号煤、R_(o)=1.34%,古交太原组8号煤、R_(o)=1.70%,翼城山西组2号煤、R_(o)=1.77%)为研究对象,基于原子力显微镜实验,利用图像分割法与Derjaguin-Muller-Toporov力学模型建立微观孔隙结构与力学性质联合表征技术,明确煤样的微观孔隙结构与力学性质,揭示了物质组成、孔隙结构及热演化程度对微观力学性质的影响。结果表明,煤样的面孔率主要分布于2.72%~4.60%,平均3.58%;总孔表面积为(3.413~5.638)×10^(-2)μm^(2)/μm^(2),总孔容为(0.5~3.9)×10^(-4)μm^(3)/μm^(2),孔径主要分布于10~100 nm,杨氏模量分布于2.24~3.10 GPa,平均2.77 GPa。煤的力学性质受到物质组成、孔隙结构与热演化程度的共同作用,随着水分的减少、挥发分与矿物含量的增加,杨氏模量呈现增大趋势;表面粗糙度、平均孔径、面孔率、比表面积及总孔容增大,杨氏模量表现出减小趋势;随着热演化程度增加,杨氏模量减小。基于原子力显微镜可同步揭示煤岩微观孔隙结构与力学性质,为煤储层储集性与力学研究提供新方法与新思路,对于非常规储层储集性评价及可压性研究具有重要意义。 展开更多
关键词 表面粗糙度 孔径分布 杨氏模量 原子力显微镜 图像分割 煤层气
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基于CT和NMR技术的UHPC孔隙结构研究 被引量：1
8
作者 王张翔 金浪 +3 位作者 陈培鑫 陈飞翔 姚天豫 陈徐东 《材料导报》 北大核心 2025年第5期155-160,共6页
为研究喷射工艺对超高性能混凝土(UHPC)内部孔隙结构的影响,设计了喷射和模筑两种构筑方式的UHPC,利用CT扫描技术进行图像三维重建可视化分析,通过分水岭算法和搜索锥算法建立孔隙网络模型和纤维分布模型,分析了喷射UHPC内部孔隙均匀性... 为研究喷射工艺对超高性能混凝土(UHPC)内部孔隙结构的影响,设计了喷射和模筑两种构筑方式的UHPC,利用CT扫描技术进行图像三维重建可视化分析,通过分水岭算法和搜索锥算法建立孔隙网络模型和纤维分布模型,分析了喷射UHPC内部孔隙均匀性分布、微米级孔径分布和纤维分布;借助核磁共振(NMR)技术,通过T_(2)图谱孔径转换,从更为细观的层次研究了喷射UHPC内部的孔径分布情况,并将试验结果与CT扫描结果进行对比分析。结果表明,两种浇筑方式的UHPC内部均以不连通孔隙为主,喷射UHPC内部孔隙均匀性分布有一定降低,其内部的孔径分布趋向于小而密;喷射回弹会造成UHPC内部不同程度的孔隙率增加,其中约1.5%为无害孔,仅约0.2%为有害的非毛细孔;喷射工艺对UHPC内部纤维分布也有影响,喷射UHPC内部纤维绕Z轴(喷射方向)分布得更加均匀,且趋向平行于受喷面呈二维乱象分布。 展开更多
关键词 喷射UHPC CT 核磁共振 孔径分布 纤维分布 孔隙均匀性
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Cu基MOFs在低浓度煤层气CH_(4)/N_(2)吸附分离中的分子模拟研究 被引量：1
9
作者 仙梦丹 高学婷 +3 位作者 李刚森 刘雷 黄伟 左志军 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期83-90,共8页
我国目前存在常规天然气产能不足的问题,需要开发煤层气等非常规天然气作为补充。在煤矿开采过程中,会混入大量空气形成低浓度煤层气(CH_(4)体积分数低于30%),造成资源浪费等一系列问题,因此,提高低浓度煤层气回收利用率成为亟需解决的... 我国目前存在常规天然气产能不足的问题,需要开发煤层气等非常规天然气作为补充。在煤矿开采过程中,会混入大量空气形成低浓度煤层气(CH_(4)体积分数低于30%),造成资源浪费等一系列问题,因此,提高低浓度煤层气回收利用率成为亟需解决的问题。采用巨正则蒙特卡洛和密度泛函理论相结合的计算方法,以低浓度煤层气中CH_(4)/N_(2)的吸附分离为目标,选取Cu基金属-有机骨架材料(MOFs)(Cu-BTC、MOF-143、ATC-Cu和MOF-399)和不同金属(Zn、Co和Mo)改性的ATC-M为吸附材料,研究了不同孔径和金属中心对MOFs的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能的影响。结果表明,MOFs孔径对其吸附量和CH_(4)/N_(2)吸附选择性具有重要影响,MOFs孔径越接近气体分子动力学直径,CH_(4)/N_(2)吸附选择性越高。在7种MOFs中,ATC-Zn的孔径(0.4995 nm)更接近CH_(4)和N_(2)的分子动力学直径(CH_(4):0.380 nm,N_(2):0.364 nm),其CH_(4)/N_(2)分离性能达到了最优。金属中心改性对ATC-M孔径没有明显影响,改性金属中心的电荷是影响CH_(4)/N_(2)吸附分离性能的主要因素。当金属离子的bader电荷越大,MOFs的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能越高,在7种MOFs中,ATC-Zn的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能最高。298 K、100 kPa下,当低浓度煤层气n(CH_(4)):n(N_(2))=1:9时,ATC-Zn的CH_(4)/N_(2)吸附选择性高达6.46,为低浓度煤层气中CH_(4)的回收利用提供了新的研究思路。 展开更多
关键词 铜基MOFs材料 CH_(4)/N_(2) 吸附分离 低浓度煤层气 孔径 电荷
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粒径对青稞麸皮结构、理化及功能特性的影响 被引量：1
10
作者 王桐 王雪青 +5 位作者 田亚凝 杨京京 党斌 沈小刚 王凤忠 王丽丽 《食品工业科技》 北大核心 2025年第3期101-109,共9页
为研究粒径变化对青稞麸皮的结构、理化及功能特性的影响,本研究采用了不同强度的气流冲击磨(Airflow impact milling,AFIM)对粗青稞麸皮(Coarse highland barley bran,CHB)进行碾磨。获得了平均粒径为69.04μm的中青稞麸皮(Medium high... 为研究粒径变化对青稞麸皮的结构、理化及功能特性的影响,本研究采用了不同强度的气流冲击磨(Airflow impact milling,AFIM)对粗青稞麸皮(Coarse highland barley bran,CHB)进行碾磨。获得了平均粒径为69.04μm的中青稞麸皮(Medium highland barley bran,MHB)、58.85μm的细青稞麸皮(Fine highland barley bran,FHB)和32.04μm的超微青稞麸皮(Ultrafine highland barley bran,UHB)。从粒径分布、微观结构、理化组成、孔隙特征以及功能特性等方面对这四种样品进行了多重表征。结果表明:随着青稞麸皮的粒径减小,部分不溶性膳食纤维(Insoluble dietary fiber,IDF)转化为可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF),导致SDF在总膳食纤维中的比例由7.18%(CHB)增加到8.50%(UHB)。显微结果与孔隙特征研究显示,随着粒径减小,青稞麸皮的堆积状态变得更加紧密,50 nm~10μm微孔在青稞麸皮孔隙中逐渐占据主导地位,从CHB组的31%提高至UHB组的69%。麸皮的组成和结构变化影响了其持水力、持油力等水合特性,相较于CHB,UHB的这两个指标分别降低了21%与7.64%。体外葡萄糖吸附实验表明,随着粒径减小,青稞麸皮对高浓度葡萄糖的吸附能力和抑制扩散的能力增强。综上所述,气流冲击磨通过物理改性有效降低了青稞麸皮的粒径分布,同时显著改变了麸皮的化学组成、微观结构、孔隙结构和颗粒间堆积状态,进而影响了其理化及功能特性的发挥。 展开更多
关键词 青稞麸皮 粒径 孔隙特征 水合特性 体外降血糖能力
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页岩油岩心孔隙度测量的若干问题 被引量：1
11
作者 张金晴 陶国亮 +3 位作者 黄代 罗翠娟 刘凌波 仰云峰 《石油实验地质》 北大核心 2025年第2期433-440,共8页
页岩孔隙度的测试方法主要分为流体侵入法和电子/射线辐射法两大类。其中,辐射法因存在一定的局限性,目前应用范围不广。由于页岩孔隙结构具有纳米级特征,氦气凭借其分子小、化学性质稳定、渗透性优异,成为测量页岩孔隙度最常用的流体... 页岩孔隙度的测试方法主要分为流体侵入法和电子/射线辐射法两大类。其中,辐射法因存在一定的局限性,目前应用范围不广。由于页岩孔隙结构具有纳米级特征,氦气凭借其分子小、化学性质稳定、渗透性优异,成为测量页岩孔隙度最常用的流体介质。氦气流体在侵入页岩内部时,其渗透效果受样品尺度和孔隙连通性的影响。块状样品因其复杂的孔隙迂曲度而需要较长的压力平衡时间,而颗粒样品能够显著改善页岩纳米孔隙的连通性,探测到更多的孔隙空间,因此所测孔隙度更加真实可靠。为了明确何种粒径具有最佳的样品代表性,并探明在页岩油岩心中复杂的可溶有机质—有机溶剂—纳米孔隙相互作用机制下溶剂抽提对孔隙度的影响,从样品尺度和溶剂抽提两个关键因素出发,系统综述了近年来页岩孔隙度测试方面的进展,并对松辽盆地白垩系青山口组页岩油岩心孔隙度进行了实测分析。研究表明,采用块样视密度和颗粒氦气孔隙度相结合的方法测试页岩油岩心孔隙度效果最佳。建议选用粒径为主体孔径的3~4个数量级的样品,这样既能保证样品的代表性,又能提高实验效率。不建议对页岩油岩心进行溶剂抽提,推荐采用低温真空干燥方法尽可能清除孔隙中含有的可溶有机质,从而提高孔隙度测量的准确性。 展开更多
关键词 页岩油岩心 孔隙度 样品尺度 溶剂抽提 孔径分布
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黄土持水曲线的CT分析及其在晋西洞穴发育特征中的应用 被引量：1
12
作者 周兵权 李喜安 +1 位作者 秦彪 赵文琪 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期155-162,共8页
晋西黄土高原地区洞穴普遍发育,造成大量水土流失及耕地毁坏。由于土壤持水曲线(water retention curve, WRC)对水文和农业性质影响较大,为探究该地区不同深度及区域的WRC及其与洞穴发育的联系,该研究使用微计算机断层扫描(μCT)技术和... 晋西黄土高原地区洞穴普遍发育,造成大量水土流失及耕地毁坏。由于土壤持水曲线(water retention curve, WRC)对水文和农业性质影响较大,为探究该地区不同深度及区域的WRC及其与洞穴发育的联系,该研究使用微计算机断层扫描(μCT)技术和三维图像分析程序,选取该地区的原状土样进行扫描,并通过μCT数据计算得到的WRC分析洞穴发育特征。结果表明:通过图像分析得到的孔隙度值低于物理测量结果,黄土中大于20μm的孔隙符合对数正态分布,是纳水和释水的主要空间。深度由2 m增加8 m使得孔隙尺寸分布的概率密度峰值增大20.09%,平均孔径减小7.31%且尺寸分布更加广泛。进气值增大45.55%,导致持水性提升,这种垂向差异使得该区域多发育深度为4~8 m的洞穴。样品黏粒含量自北部Y1到南部Y6显著增加163.82%,导致平均孔隙尺寸减少18.13%,进气值上升267.24%,土壤渗透性降低。北部高渗透性黄土层抑制了洞穴的形成,而南部低渗透性土壤促使地表径流的形成,从而洞穴密度呈现先增多后减少的趋势。μCT提供了一种相对简单和快速的方法来表征土壤水文特性,可为黄土洞穴灾害的防治提供参考。 展开更多
关键词 黄土 CT扫描技术 持水曲线 黄土洞穴 孔隙分布
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不同盐度下深海能源黏土宏微观力学特性离散元分析 被引量：1
13
作者 李政 蒋明镜 王思远 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期926-935,共10页
能源土的力学行为与水合物相平衡特性紧密相关,相较于砂土,黏土沉积物具有更小的孔径且孔径对水合物相平衡特性有较大的影响。通过引入孔径对相平衡线的影响,建立了胶结型深海能源黏土温-压-力-化三维微观接触模型,并开展了不同盐度下... 能源土的力学行为与水合物相平衡特性紧密相关,相较于砂土,黏土沉积物具有更小的孔径且孔径对水合物相平衡特性有较大的影响。通过引入孔径对相平衡线的影响,建立了胶结型深海能源黏土温-压-力-化三维微观接触模型,并开展了不同盐度下的深海能源黏土的三轴压缩数值模拟试验,对其应力应变曲线、体变、胶结破坏、团粒破碎率和强度特性等宏微观力学行为进行了分析,并与重塑黏土的力学特性进行了对比,讨论了水合物胶结对深海能源黏土力学特性的增强作用。结果表明:①低围压下,随着盐度的升高,深海能源黏土的峰值抗剪强度逐渐减小,且应变软化特征越不明显,同时体变先剪缩后微弱剪胀再剪缩的特点,高围压下其表现为应变硬化及剪缩特性。②随着围压的增大及环境盐度的升高,深海能源黏土的胶结破坏数和团粒破碎率均逐渐增大。③通过对深海能源黏土的强度特性的分析发现,其强度包线呈现典型的非线性特征。 展开更多
关键词 深海能源黏土 孔径 离散单元法 三轴压缩 盐度
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致孔剂对苯乙烯-二乙烯基苯共聚物孔结构及强度的影响研究
14
作者 朱磊 都世杰 +3 位作者 刘才林 任先艳 杨海君 林树东 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第8期2309-2316,共8页
Pt/苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(Pt/SDB)疏水催化剂是核电含氚废水处理工艺中氢水液相催化交换(LPCE)技术的关键材料。其中,SDB载体的孔结构和抗压强度对Pt/SDB的催化效率及使用寿命有显著影响,本文通过调配混合致孔剂溶解度参数,制备了大... Pt/苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(Pt/SDB)疏水催化剂是核电含氚废水处理工艺中氢水液相催化交换(LPCE)技术的关键材料。其中,SDB载体的孔结构和抗压强度对Pt/SDB的催化效率及使用寿命有显著影响,本文通过调配混合致孔剂溶解度参数,制备了大孔径SDB3、高抗压强度SDB7等两类载体。SDB3比表面积为303.92 m^(2)·g^(-1)、平均孔径;33.15 nm、抗压强度为48.2 N、静态水接触角为150.27°,热分解温度为394.10℃;SDB7比表面积为343.91 m^(2)·g^(-1)、平均孔径为7.91 nm,抗压强度264.9N,静态水接触角为143.30°,热分解温度为393.30℃。Pt/SDB3、Pt/SDB7的催化效率分别为86.0%、81.8%,对比国际商售产品、文献报道的Pt/SDB的催化效率分别为81.6%、81.0%。本文制备的两类SDB载体孔结构合理且抗压强度较高,它们的Pt/SDB催化效率与文献报道水平相当。 展开更多
关键词 苯乙烯-二乙烯基苯共聚物 致孔剂体系 溶解度参数 大孔径 高强度
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酚醛树脂基球型活性炭制备及VOCs废气吸附性能研究
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作者 蔡雨霏 郭珊珊 +6 位作者 张健 王镇涛 马玲 吴卫兵 黄钰婷 虞赫祥 赵伟荣 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1240-1248,共9页
在碳达峰、碳中和目标及欧盟ESG法规的推动下,活性炭吸附-回收工艺凭借治理挥发性有机化合物(VOCs)和回收溶剂的优势,有效降低产品碳关税,竞争力日益凸显。以酚醛树脂、六亚甲基四胺和乙醇为原料制备酚醛树脂基球型活性炭(PSAC),以甲苯... 在碳达峰、碳中和目标及欧盟ESG法规的推动下,活性炭吸附-回收工艺凭借治理挥发性有机化合物(VOCs)和回收溶剂的优势,有效降低产品碳关税,竞争力日益凸显。以酚醛树脂、六亚甲基四胺和乙醇为原料制备酚醛树脂基球型活性炭(PSAC),以甲苯和乙酸乙酯为目标污染物,考察温度对PSAC吸附性能的影响,分析其吸附动力学,并与性能良好的沥青基球状活性炭(BAC)展开对比。结果显示:PSAC在40℃时乙酸乙酯吸附能力最佳,为695.0 mg/g;50℃时甲苯吸附能力最佳,为450.3 mg/g。Yoon-Nelson、Thomas和Adams-Bohart模型均能较好地拟合吸附穿透曲线;准二阶模型较准一阶模型更适用于VOCs的吸附模拟。PSAC具备由大孔、介孔和微孔构成的多级多孔结构,微孔分布集中,吸附容量为BAC的101.4%。此外,PSAC还展现出更高的VOCs吸附速率(0.096 min^(–1))、更低的扩散阻力及较低的制备成本(4.6万元/t)。经12次吸附循环后,PSAC对VOCs的吸附性能仍能保持在80%以上。PSAC商业价值和市场竞争力突出,可支撑后续反应器设计和工艺应用,在碳关税挑战中具有明显优势。 展开更多
关键词 活性炭 孔径分布 吸附 动力学
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氧化锌常温精脱硫性能主要影响因素及研究进展
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作者 刘植龙 杨超 +3 位作者 苏哲林 王业双 梁美生 樊惠玲 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1794-1803,共10页
硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体,广泛存在于煤制气、沼气、天然气等工艺气体中。硫化氢不仅会腐蚀管道、毒化下游催化剂,而且危害人类健康,即使微量硫化氢也会致人死亡。此外,当硫化氢排放进入空气中其氧化产物二氧化硫会导... 硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体,广泛存在于煤制气、沼气、天然气等工艺气体中。硫化氢不仅会腐蚀管道、毒化下游催化剂,而且危害人类健康,即使微量硫化氢也会致人死亡。此外,当硫化氢排放进入空气中其氧化产物二氧化硫会导致酸雨,后者会严重危害植被并污染地下水。因此,为了保护人体健康和生态环境、维持工艺设备的正常运行,各种工艺气体中的硫化氢必须进行深度去除。氧化锌是目前应用较为广泛的一类脱硫剂,在工业生产中作为把关脱硫剂使用。常温下氧化锌脱除硫化氢更具有热力学优势,能将各种工艺气体中的硫化氢质量浓度降低至0.1mg/m^(3)以下,可以很好地满足各种工艺和环保法规对原料气中硫化氢含量的要求。但受反应动力学影响,氧化锌常温脱硫活性非常低。为了提高氧化锌常温脱硫活性,适应日渐严格的环保法规及新兴工艺技术如质子交换膜燃料电池等对原料气中硫化氢含量的要求,总结了氧化锌脱硫过程中可能的脱硫机理,概述了晶粒尺寸和比表面积、孔隙结构、晶格缺陷、异质结构和相对湿度等主要因素对脱硫性能的影响机制,综述了负载型和多孔纳米氧化锌脱硫剂的研究进展,最后分析了使用后废脱硫剂的再生状况,以期为脱硫剂的优化设计提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 氧化锌 脱硫 机理 孔隙结构 复合型脱硫剂 再生
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基于核磁共振与波速测试的风化砂岩吸水性特征研究
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作者 牛然 蒋小伟 +4 位作者 闫永帅 欧阳恺皋 孙献春 闫宏彬 万力 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第2期63-71,共9页
水是岩石风化破坏的关键因素,高吸水性岩石一般更易受到风化破坏,但一直缺少原位评估岩石吸水能力的方法。为探究岩石吸水能力的控制因素,以云冈石窟不同风化程度砂岩为研究对象,采用核磁共振技术测得岩石样品的孔隙度和孔径分布,建立... 水是岩石风化破坏的关键因素,高吸水性岩石一般更易受到风化破坏,但一直缺少原位评估岩石吸水能力的方法。为探究岩石吸水能力的控制因素,以云冈石窟不同风化程度砂岩为研究对象,采用核磁共振技术测得岩石样品的孔隙度和孔径分布,建立砂岩自由吸水率与密度、孔隙度、孔径的关系。结果表明:砂岩自由吸水率与密度呈线性关系,但两者的斜率与风化程度有关;砂岩自由吸水率与孔隙度、小孔(0.1~1.0μm)占比均呈正相关性,其中孔隙度是控制砂岩自由吸水率的主要原因,孔隙结构是控制砂岩自由吸水率的次要原因;由于波速受孔隙度和孔隙结构控制,自由吸水率与波速有良好的线性关系,因此提出可以通过原位测试波速估算岩体表层自由吸水率。本研究加深了对风化砂岩吸水性控制机理的认识,并提出了一种可以原位获得石质文物自由吸水率的方法,对石质文物保护具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 孔隙度 吸水性 声波速度 孔径分布 核磁共振
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单质硅粉对堇青石-莫来石匣钵孔结构和抗侵蚀性能的影响
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作者 刘伟正 李亚伟 徐义彪 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期1152-1162,共11页
为了提高锂离子电池三元正极材料(LiNixCoyMn1-x-yO_(2),LNCM)工业中堇青石-莫来石匣钵的使用寿命,将单质Si粉引入到堇青石-莫来石试样中,研究了Si粉含量对试样烧结性能、孔径分布、力学性能、热震稳定性及抗LNCM侵蚀性能的影响。结果表... 为了提高锂离子电池三元正极材料(LiNixCoyMn1-x-yO_(2),LNCM)工业中堇青石-莫来石匣钵的使用寿命,将单质Si粉引入到堇青石-莫来石试样中,研究了Si粉含量对试样烧结性能、孔径分布、力学性能、热震稳定性及抗LNCM侵蚀性能的影响。结果表明:Si粉含量由0%(质量分数,下同)增加至5%,高温下试样中液相增加,促进了物质传输及烧结过程,骨料与基质间结合增强,试样显气孔率及孔径降低,强度及抗热震性能提高;增加Si粉含量至7%,基质因液相生成过多发生较大收缩,骨料与基质间隙增大,试样强度及抗热震性能降低。LNCM与试样侵蚀反应主要生成LiAlSiO_(4)和(Mg,Ni,Co,Mn)Al_(2)O_(4)复合尖晶石,其中生成LiAlSiO_(4)的侵蚀反应伴随约32%的体积膨胀,导致试样开裂及剥落。Si粉含量由0%增加至5%,试样因显气孔率及孔径降低,LNCM渗透通道减少,抗侵蚀性能显著提高;增加Si粉含量至7%,虽然试样孔径增大,但基质形成连续致密结构,抗侵蚀性能依然略有改善。综合来看,单质Si粉引入量为5%的试样性能最佳:显气孔率为23.6%,边缘及中心平均孔径分别为1.5和1.7μm,常温抗折强度及3次热冲击后残余强度保持率分别为15.6 MPa和86.1%,侵蚀层平均厚度为685μm。 展开更多
关键词 三元正极材料 堇青石-莫来石 SI粉 孔径分布 抗侵蚀性能
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不同调控措施对冻融土壤渗透性与水盐再分布的影响
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作者 付强 李旭 +1 位作者 李天霄 侯仁杰 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期471-482,553,共13页
开展室内冻融循环试验,设置不同土壤初始含水率(15%、20%、25%)、不同含盐量(原始土壤、施加0.2%NaHCO3)、不同生物炭粒径(0~0.5 mm,S处理;0.5~2 mm,L处理)与未处理组(CK),分析冻融循环过程中不同调控措施下土壤孔隙结构变化对土壤渗透... 开展室内冻融循环试验,设置不同土壤初始含水率(15%、20%、25%)、不同含盐量(原始土壤、施加0.2%NaHCO3)、不同生物炭粒径(0~0.5 mm,S处理;0.5~2 mm,L处理)与未处理组(CK),分析冻融循环过程中不同调控措施下土壤孔隙结构变化对土壤渗透性与水盐再分布的影响,并定量表征土壤水盐运移过程。结果表明:冻融作用促使土壤孔隙扩张,骨料破碎,导致土壤饱和导水率(k_(s))上升、冻土饱和导水率(k_(fs))下降。且土壤初始水盐含量提升均会增加冻融作用对土壤结构的破坏,增加土壤孔隙扩张幅度与冻融循环结束后k_(s)与k_(fs)变化幅度,并加剧冻融期土壤水盐上迁比例。施用生物炭可降低冻融期土壤孔隙扩张幅度并提高土壤团聚体稳定性。与CK相比,各含水率及各含盐量S、L处理分别使冻融后k_(s)平均降低48.35%、37.69%,k_(fs)下降幅度平均降低55.44%、78.55%。同时,生物炭处理可降低表层土壤(10 cm处)含水率与电导率上升幅度。土壤大孔隙占比与小孔隙占比分别为k_(s)和k_(fs)的关键驱动因子。本研究表明施加0.5~2 mm生物炭对冻融条件下土壤渗透性能及水盐再分布状况的调控效果最佳。研究结果可为冻融土壤水盐迁移理论研究体系提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 冻融循环 生物炭粒径 土壤孔隙分布 土壤渗透性 水盐再分布
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掺合料水泥浆体碳化规律的可视化和定量表征
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作者 洪舒贤 彭毅 +3 位作者 姜荣嵘 范圣新 王煦 董必钦 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期581-591,共11页
掺入粉煤灰、矿渣后,水泥浆体的碳化规律变得复杂.一方面,加入掺合料会影响水泥浆体的孔隙结构.另一方面,掺合料部分替代水泥会导致水泥浆体内氢氧化钙的含量降低.为了解析这一复杂的过程,采用X射线成像技术追踪监测碳化龄期内样品的密... 掺入粉煤灰、矿渣后,水泥浆体的碳化规律变得复杂.一方面,加入掺合料会影响水泥浆体的孔隙结构.另一方面,掺合料部分替代水泥会导致水泥浆体内氢氧化钙的含量降低.为了解析这一复杂的过程,采用X射线成像技术追踪监测碳化龄期内样品的密度变化情况,以此研究矿物掺合料-水泥浆体在多因素耦合作用下的碳化演变规律,并结合热重测试(TGA)和压汞测试(MIP)的结果进行分析.结果表明,X射线成像技术可以可视化且定量表征多因素耦合作用下浆体的抗碳化性能变化规律,掺合料水泥浆体的抗碳化性能高于水泥净浆(Ref组),而随着替代率的升高,粉煤灰水泥浆体(FA组)的抗碳化性能下降,矿渣水泥浆体(SLAG组)的抗碳化性能先上升后下降,二者的最佳替代率分别为10%和30%.掺合料-水泥浆体的抗碳化性能受到氢氧化钙含量变化和孔隙结构优化程度二者竞争关系的影响,仅单一方面的分析无法得到正确的碳化规律. 展开更多
关键词 掺合料 密度增量曲线 孔径分布 定量表征 抗碳化性能
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