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煤变质过程中生物产气特征及微生物代谢机制
1
作者
郭红玉
赵树峰
+6 位作者
Norbert Klitzsch
宋晓夏
赵金贵
刘汉斌
王乾
张斌
陈振宏
《天然气工业》
北大核心
2025年第8期181-194,共14页
生物成因煤层气的生成与演化受到多种地质因素的影响,目前对于煤变质过程中生物产气及微生物代谢的影响机制尚缺乏深入研究。为此,选取采自山西省大同市东周窑井田和太原市西山井田马兰矿2个矿区6个不同变质程度的煤样,通过全岩黏土矿...
生物成因煤层气的生成与演化受到多种地质因素的影响,目前对于煤变质过程中生物产气及微生物代谢的影响机制尚缺乏深入研究。为此,选取采自山西省大同市东周窑井田和太原市西山井田马兰矿2个矿区6个不同变质程度的煤样,通过全岩黏土矿物分析、生物产气模拟、主成分分析(PCA)、气相色谱—质谱联用(GC-MS)、宏基因及代谢组学等技术手段,系统研究了煤变质过程中生物产气潜力和影响微生物代谢的机制。研究结果表明:①随着变质程度的增加,煤中总有机碳含量和挥发分含量显著降低,而灰分和黏土矿物含量则增加,黏土矿物类型由高岭土逐渐向伊利石及伊/蒙混层转变;②相应地,两种高变质程度煤样产气量分别降至1.13 mL/g和1.07 mL/g,较低变质程度煤样产气量下降超过50%;③PCA分析结果显示,变质作用通过有机质和矿物组分变化影响生物产气潜力,灰分和黏土矿物含量的增加,限制了有机质的生物可利用性;④尽管高变质程度煤中富集了Petrimonas和Pseudomonas等电活性菌,但由于水解及产酸菌(如Proteobacteria和Synergistota)丰度偏低,甲烷生成仍受到抑制。结论认为:①不同变质程度煤在生物降解过程中具有显著代谢差异,差异代谢物如5-Aminolevulinic acid、Dihydroisophorol和4-Hydroxy-1-(3-pyridinyl)-1-butanone均以酸类代谢为主;②研究成果揭示了煤变质过程对生物产气潜力的多维影响机制,能够为生物成因煤层气资源评价与开发利用提供理论基础与技术支撑。
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关键词
不同变质程度煤
生物成因煤层气
矿物组成
总有机碳
黏土矿物
液相产物
菌群结构
代谢组学
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职称材料
气液包裹体稳定同位素样品制备及与气液相成分联测方法
2
作者
喻铁阶
罗宗端
《矿物学报》
CAS
CSCD
北大核心
1995年第3期338-345,共8页
本方法研制了一套“气液包裹体稳定同位素样品制备与气液相成分分析联测装置”，将包裹体稳定同位素样品制备装置与气相色谱仪连结起来，能在一个样品中测定出包裹体中的碳、氢、氧稳定同位素及气相和液相成分。整套装置性能良好，主要...
本方法研制了一套“气液包裹体稳定同位素样品制备与气液相成分分析联测装置”，将包裹体稳定同位素样品制备装置与气相色谱仪连结起来，能在一个样品中测定出包裹体中的碳、氢、氧稳定同位素及气相和液相成分。整套装置性能良好，主要测定项目均能达到规定的技术指标，并满足包裹体测定要求：①δD制样及测定结果的标准偏差≤3‰；②δO制样及测定结果的标难偏差≤0．3‰。；③δ13C制样及测定结果的标准偏差≤0．14‰；④气相成分可测定CO2、H2、CO、CH4、N2和H2O等组分；⑤液相成分可与已有的液相成分分析方法联测，测定包裹体中主要阴阳离子，如K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、SO24-等组分。
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关键词
矿化
气包体
液包体
稳定同位素
气液相成分
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职称材料
液冷-相变材料复合电池散热系统的协同性
3
作者
方强
赵明
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期6278-6285,共8页
为充分发挥液冷-相变材料复合电池散热系统中主被动散热的优势,建立复合散热系统仿真模型,提出了复合系统中不同散热模块间的协同性思想,并基于此思想探究系统中复合相变材料(composite phase change material,CPCM)填充量、液冷启动时...
为充分发挥液冷-相变材料复合电池散热系统中主被动散热的优势,建立复合散热系统仿真模型,提出了复合系统中不同散热模块间的协同性思想,并基于此思想探究系统中复合相变材料(composite phase change material,CPCM)填充量、液冷启动时间和冷却液流速的最佳值。结果表明,CPCM填充量、液冷启动时间和冷却液流速之间的协同,对复合系统能否充分发挥各模块的主被动散热优势存在重要影响。电池间距达到2mm时,CPCM的填充量即可满足电池在低倍率下的散热要求;在CPCM液相分数为0.9时开启液冷模块,可以显著提高CPCM模块利用率;冷却液流速大于0.03m/s可抑制电池温升,流速大于0.2m/s时可回收CPCM潜热,根据汽车不同需求选择相应速度,可达到降低能耗的目的。本文提出的协同性思想可以为复合散热系统的研究提供一种新思路。
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关键词
电池热管理
复合相变材料
液冷
协同性
数值分析
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职称材料
题名
煤变质过程中生物产气特征及微生物代谢机制
1
作者
郭红玉
赵树峰
Norbert Klitzsch
宋晓夏
赵金贵
刘汉斌
王乾
张斌
陈振宏
机构
河南理工大学能源科学与工程学院
深井岩层控制与瓦斯抽采技术应急管理部科技研发平台
德国亚琛工业大学应用地球物理与地热能研究所
太原理工大学地球科学与测绘工程学院
山西省地质勘查局
河南理工大学资源与环境学院
中国石油勘探开发研究院
中国石油国家卓越工程师学院
出处
《天然气工业》
北大核心
2025年第8期181-194,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目“煤层中胍胶的生物降解过程及其伴随的排驱效应和菌群响应机制”(编号:42172195)
“煤层中黏土矿物演变与生物成因气形成过程的相互作用机制”(编号:42372202)
+1 种基金
河南省高校重点基础研究专项项目“煤层中黏土矿物种类及其赋存形态对生物成因气形成演化的影响机制”(编号:23ZX015)
新疆重点研发任务专项项目“新疆地区中低阶煤层气富集机理研究与先导示范”(编号:2024B03002)。
文摘
生物成因煤层气的生成与演化受到多种地质因素的影响,目前对于煤变质过程中生物产气及微生物代谢的影响机制尚缺乏深入研究。为此,选取采自山西省大同市东周窑井田和太原市西山井田马兰矿2个矿区6个不同变质程度的煤样,通过全岩黏土矿物分析、生物产气模拟、主成分分析(PCA)、气相色谱—质谱联用(GC-MS)、宏基因及代谢组学等技术手段,系统研究了煤变质过程中生物产气潜力和影响微生物代谢的机制。研究结果表明:①随着变质程度的增加,煤中总有机碳含量和挥发分含量显著降低,而灰分和黏土矿物含量则增加,黏土矿物类型由高岭土逐渐向伊利石及伊/蒙混层转变;②相应地,两种高变质程度煤样产气量分别降至1.13 mL/g和1.07 mL/g,较低变质程度煤样产气量下降超过50%;③PCA分析结果显示,变质作用通过有机质和矿物组分变化影响生物产气潜力,灰分和黏土矿物含量的增加,限制了有机质的生物可利用性;④尽管高变质程度煤中富集了Petrimonas和Pseudomonas等电活性菌,但由于水解及产酸菌(如Proteobacteria和Synergistota)丰度偏低,甲烷生成仍受到抑制。结论认为:①不同变质程度煤在生物降解过程中具有显著代谢差异,差异代谢物如5-Aminolevulinic acid、Dihydroisophorol和4-Hydroxy-1-(3-pyridinyl)-1-butanone均以酸类代谢为主;②研究成果揭示了煤变质过程对生物产气潜力的多维影响机制,能够为生物成因煤层气资源评价与开发利用提供理论基础与技术支撑。
关键词
不同变质程度煤
生物成因煤层气
矿物组成
总有机碳
黏土矿物
液相产物
菌群结构
代谢组学
Keywords
Coal with different degrees
of
metamorphism
Biogenic coalbed methane
Mineral composition
Total organic carbon
Clay minerals
liquid
-phase product
Microbial community structure
Metabolomics
analysis
分类号
Q819 [生物学—生物工程]
Q815 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
气液包裹体稳定同位素样品制备及与气液相成分联测方法
2
作者
喻铁阶
罗宗端
机构
中国有色金属工业总公司矿产地质研究院
出处
《矿物学报》
CAS
CSCD
北大核心
1995年第3期338-345,共8页
文摘
本方法研制了一套“气液包裹体稳定同位素样品制备与气液相成分分析联测装置”，将包裹体稳定同位素样品制备装置与气相色谱仪连结起来，能在一个样品中测定出包裹体中的碳、氢、氧稳定同位素及气相和液相成分。整套装置性能良好，主要测定项目均能达到规定的技术指标，并满足包裹体测定要求：①δD制样及测定结果的标准偏差≤3‰；②δO制样及测定结果的标难偏差≤0．3‰。；③δ13C制样及测定结果的标准偏差≤0．14‰；④气相成分可测定CO2、H2、CO、CH4、N2和H2O等组分；⑤液相成分可与已有的液相成分分析方法联测，测定包裹体中主要阴阳离子，如K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、SO24-等组分。
关键词
矿化
气包体
液包体
稳定同位素
气液相成分
Keywords
preparation
of
samples for stable isotopic
analysis
in fluid inclusions
compositional analysis of gas and liquid phases
分类号
P574.2 [天文地球—矿物学]
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职称材料
题名
液冷-相变材料复合电池散热系统的协同性
3
作者
方强
赵明
机构
上海理工大学能源与动力工程学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期6278-6285,共8页
文摘
为充分发挥液冷-相变材料复合电池散热系统中主被动散热的优势,建立复合散热系统仿真模型,提出了复合系统中不同散热模块间的协同性思想,并基于此思想探究系统中复合相变材料(composite phase change material,CPCM)填充量、液冷启动时间和冷却液流速的最佳值。结果表明,CPCM填充量、液冷启动时间和冷却液流速之间的协同,对复合系统能否充分发挥各模块的主被动散热优势存在重要影响。电池间距达到2mm时,CPCM的填充量即可满足电池在低倍率下的散热要求;在CPCM液相分数为0.9时开启液冷模块,可以显著提高CPCM模块利用率;冷却液流速大于0.03m/s可抑制电池温升,流速大于0.2m/s时可回收CPCM潜热,根据汽车不同需求选择相应速度,可达到降低能耗的目的。本文提出的协同性思想可以为复合散热系统的研究提供一种新思路。
关键词
电池热管理
复合相变材料
液冷
协同性
数值分析
Keywords
battery thermal management
composite phase change materials
liquid
cooling
synergism
numerical
analysis
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
TQ021 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤变质过程中生物产气特征及微生物代谢机制
郭红玉
赵树峰
Norbert Klitzsch
宋晓夏
赵金贵
刘汉斌
王乾
张斌
陈振宏
《天然气工业》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
气液包裹体稳定同位素样品制备及与气液相成分联测方法
喻铁阶
罗宗端
《矿物学报》
CAS
CSCD
北大核心
1995
0
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下载PDF
职称材料
3
液冷-相变材料复合电池散热系统的协同性
方强
赵明
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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