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石墨相氮化碳基光催化复合材料的元素掺杂改性研究综述
1
作者 薛丹 朱华英 +2 位作者 林春玲 候寅 宋邓萌 《化学工程》 北大核心 2025年第4期29-35,共7页
基于g-C_(3)N_(4)(石墨相氮化碳)的光催化技术在污染物降解、光催化制氢、光催化还原CO_(2)等领域展现出巨大的潜力,然而,比表面积小、光生电子-空穴对复合率较高、光吸收范围有限等限制了g-C_(3)N_(4)的应用。提升其光催化性能的方法... 基于g-C_(3)N_(4)(石墨相氮化碳)的光催化技术在污染物降解、光催化制氢、光催化还原CO_(2)等领域展现出巨大的潜力,然而,比表面积小、光生电子-空穴对复合率较高、光吸收范围有限等限制了g-C_(3)N_(4)的应用。提升其光催化性能的方法通常有元素掺杂、形貌调控、构建异质结等。文中详细阐述了通过非金属元素和金属元素掺杂改性g-C_(3)N_(4)的方法、机理及其应用。此外,对g-C_(3)N_(4)的后续改性方向,如非金属和金属元素共掺杂、多种改性方法耦合作用的前景进行展望。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 元素掺杂改性 光催化 降解机理
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高效石油烃降解菌群的构建及其含油污泥修复性能 被引量：1
2
作者 孙妩娟 李倩 +5 位作者 李小玲 石华强 杨志成 柯从玉 王嗣昌 张群正 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6468-6474,共7页
为提高微生物修复含油土壤效果,本研究从油田含油土壤中筛选出4株高效石油烃降解菌R、J、C及K,通过16S rDNA分别鉴定为铜绿假单胞菌、热带假丝酵母菌、红城红球菌和枯草芽孢杆菌。这几株菌均能代谢生物表面活性剂,并对原油具有良好的降... 为提高微生物修复含油土壤效果,本研究从油田含油土壤中筛选出4株高效石油烃降解菌R、J、C及K,通过16S rDNA分别鉴定为铜绿假单胞菌、热带假丝酵母菌、红城红球菌和枯草芽孢杆菌。这几株菌均能代谢生物表面活性剂,并对原油具有良好的降解性能。通过拮抗实验、表面张力测定以及对石油烃不同组分的降解性能分析,并结合优势互补原则最终确定将菌株R、K、J和C按1∶1∶1∶1进行复配以构建高效复合降解菌群。复合菌群能够发挥不同菌株之间的协同作用,进一步提高其对石油烃的降解性能,在相同条件下对石油烃降解率达到91.2%,明显优于单菌株。通过现场实验发现,采用复合菌剂对含油土壤进行生物强化处理60d后,土壤中的含油量从初始的4.97%下降到了0.34%,达到国家耕地二类标准,表明该菌群在含油土壤修复方面具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 含油土壤 微生物修复 生物降解 菌种筛选 复合菌群构建
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湿气环境中CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面上吸附与点蚀机理研究 被引量：1
3
作者 李金灵 马文骏 +2 位作者 朱世东 屈撑囤 付安庆 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期82-93,共12页
目的从微观尺度探究CO_(2)-H_(2)S(CO_(2)和H_(2)S共存)在湿气管道顶部的吸附特性,进而揭示点蚀机理。方法基于密度泛函理论的第一性原理,利用Materials Studio构建CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面的吸附模型,对CO_(2)... 目的从微观尺度探究CO_(2)-H_(2)S(CO_(2)和H_(2)S共存)在湿气管道顶部的吸附特性,进而揭示点蚀机理。方法基于密度泛函理论的第一性原理,利用Materials Studio构建CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面的吸附模型,对CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能、局域态密度、分波态密度和差分电荷密度进行仿真;利用高温高压釜模拟CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)腐蚀环境,分析L360钢在湿气环境中的腐蚀行为;最后,揭示含Cl^(-)湿气管道顶部CO_(2)-H_(2)S吸附机制与点蚀机理。结果CO_(2)、H_(2)S、CO_(2)-H_(2)S及CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)在最稳定位置时的吸附能分别为-4.065、-3.961、-8.538、-12.775e V,表明相较于CO_(2)与H_(2)S单独吸附,CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能更负,Cl^(-)会进一步降低CO_(2)-H_(2)S的吸附能;且CO_(2)在与H_(2)S竞争环境电子中占优势;Cl^(-)会使CO_(2)-H_(2)S的局域态密度峰值降低,转移趋势为失去电子,基体和腐蚀介质的电子向着低能级跃迁释放出更多能量,进而加强了Fe与CO_(2)-H_(2)S间的化学键强度;Cl^(-)的2p轨道与Fe的3d轨道在-6.8 eV和-5.7 eV发生重叠,Cl^(-)被吸附到Fe表面并与Fe形成化学键生成氯化物,进而改变腐蚀产物膜的组分与结构,削弱产物膜的致密性和稳定性,减弱腐蚀阻抗力。在含Cl^(-)湿气的CO_(2)-H_(2)S环境中,液相中的Cl^(-)浓度升高,使L360钢的气相平均腐蚀速率逐渐增大,最高达2.935mm/a,点蚀越发严重。结论CO_(2)与H_(2)S在α-Fe(110)面吸附存在一定的协同和竞争作用,协同促进金属的腐蚀,FeCO3会优先沉积成膜,但H_(2)S会抑制FeCO3的生长,腐蚀产物以FeS为主;Cl^(-)会增强CO_(2)-H_(2)S与α-Fe(110)面间的作用力,弱化腐蚀产物膜层的保护性,进一步加速金属腐蚀、尤其是点蚀。 展开更多
关键词 CO_(2)-H_(2)S Cl^(-) 第一性原理 α-Fe(110)密排面 吸附特征 腐蚀机理
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新型两性离子粘土稳定剂的制备及其性能研究 被引量：1
4
作者 孟祖超 李正辉 +3 位作者 马海瑞 相杰 王天文 李莹莹 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期848-852,857,共6页
以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为反应单体,以过硫酸胺、亚硫酸氢钠为引发剂,制备了一种新型的两性离子粘土稳定剂,并采用红外光谱对其结构进行了表征。结果表... 以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为反应单体,以过硫酸胺、亚硫酸氢钠为引发剂,制备了一种新型的两性离子粘土稳定剂,并采用红外光谱对其结构进行了表征。结果表明,在40℃下,当引发剂加量为0.55%,AM∶AMPS∶DMDAAC∶NVP物质的量比为160∶20∶13∶2,反应时间为3 h时,所制备的四元共聚物AM/AMPS/DMDAAC/NVP防膨率可达90.74%,具有良好的耐温耐盐性及耐酸碱性能,可以有效防止粘土水化膨胀、分散运移,有利于降低采油成本,在油气田领域具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 粘土稳定剂 储层保护 两性离子聚合物 性能
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天然气井井筒解堵工作液的研究进展 被引量：4
5
作者 李善建 杜进繁 +3 位作者 贺建英 孙冬 乔林胜 王帅 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期238-241,共4页
通过文献调研,分析了各种井筒解堵工作液的解堵机理,综述了各类型常用井筒解堵工作液的应用进展及优缺点;介绍了有机解堵工作液、有机缓释微乳酸解堵工作液、复合型解堵工作液等新型解堵工作液的研究进展;分析了解堵工作液在制备与实际... 通过文献调研,分析了各种井筒解堵工作液的解堵机理,综述了各类型常用井筒解堵工作液的应用进展及优缺点;介绍了有机解堵工作液、有机缓释微乳酸解堵工作液、复合型解堵工作液等新型解堵工作液的研究进展;分析了解堵工作液在制备与实际应用过程中存在的问题,并提出了未来解堵工作液的发展趋势。 展开更多
关键词 解堵工作液 井筒堵塞 解堵 发展趋势
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树枝状压裂液交联剂的合成及抗盐性研究 被引量：1
6
作者 常娜娜 赵丹 +3 位作者 曹清昭 秦芳玲 张科良 吴亚 《应用化工》 CSCD 北大核心 2024年第12期2886-2891,2896,共7页
通过氯代反应、Gabriel反应,以三乙醇胺合成树枝状三(2-氨基乙基)胺,进一步与硼砂、多元醇反应合成三(2-氨基乙基)胺硼酸酯交联剂,并通过IR、NMR对产物及中间体进行结构鉴定。将0.3%胍胶基液与树枝状胺硼酸酯以100∶4交联比交联,同时对... 通过氯代反应、Gabriel反应,以三乙醇胺合成树枝状三(2-氨基乙基)胺,进一步与硼砂、多元醇反应合成三(2-氨基乙基)胺硼酸酯交联剂,并通过IR、NMR对产物及中间体进行结构鉴定。将0.3%胍胶基液与树枝状胺硼酸酯以100∶4交联比交联,同时对比直线型三乙烯四胺硼酸酯交联剂,考察盐对交联胍胶压裂液的挑挂情况、表观黏度、抗剪切性能的影响。在高浓度的Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、Fe^(3+)溶液中,树枝状交联剂体系中显示了较好的挑挂性和较高的表观黏度,尤其在高浓度Ca^(2+)、Fe^(3+)溶液中。在183 g/L的高矿化度地下水中80℃、170 s^(-1)的剪切速率下持续剪切60 min后,树枝状交联胍胶黏度在70 mPa·s以上,能够满足高矿化度水基压裂液压裂施工的要求。SEM微观形貌分析显示在高矿化度地下水中树枝状交联剂交联胍胶保持分子链展开,形成错综缠绕的空间网络结构,且抑制高价金属离子结晶,从而具有良好的黏弹性。 展开更多
关键词 抗盐性 交联剂 压裂液 合成 SEM微观分析
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阳离子型胺类页岩抑制剂的合成与性能评价
7
作者 勇志华 白兵兵 +3 位作者 刘全兴 贾俊 陈磊 汤颖 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第4期792-798,共7页
在复杂油气藏钻探过程中,井壁失稳会导致钻井周期延长和开发成本上升。目前,常用的泥页岩抑制剂存在抑制性能不足,用量大以及配伍性差的缺点。因此,研发一种抑制性强且具有良好稳定性以及配伍性的钻井液处理剂,对于开发复杂地层非常规... 在复杂油气藏钻探过程中,井壁失稳会导致钻井周期延长和开发成本上升。目前,常用的泥页岩抑制剂存在抑制性能不足,用量大以及配伍性差的缺点。因此,研发一种抑制性强且具有良好稳定性以及配伍性的钻井液处理剂,对于开发复杂地层非常规油气藏至关重要。本研究通过室内实验手段,以环氧氯丙烷与三乙醇胺为原料,研制出一种具有强抑制性能的季铵类阳离子抑制剂。岩心线性膨胀实验和岩屑滚动回收实验结果表明,该抑制剂表现出优异的性能。1%抑制剂作用下岩心线性膨胀率由62.43%降低至19.02%,岩屑滚动回收率从12.84%提升至60.31%。结合抑制剂表征结果分析得到该抑制剂通过静电作用抑制粘土的水化膨胀和分散,利用其多羟基官能团与粘土晶片之间的氢键作用实现抑制剂在粘土颗粒表面的吸附固定,从而有效抑制膨润土的水合、膨胀和分散,达到复杂地层开发应用的要求,在油气开采过程中具有实际应用前景。 展开更多
关键词 页岩抑制剂 季铵盐 阳离子 钻井液性能 水化膨胀
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交联聚乙烯醇基高温钻井液及其性能评价
8
作者 苏建国 王清臣 +2 位作者 常晓峰 魏艳 陈刚 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第5期1206-1215,共10页
聚乙烯醇(PVA)是一种环保可降解的聚合物,在钻井液中可以提高钻井液的粘度、减少水的损失且对环境的影响较小,但是聚乙烯醇分子结构中存在大量的羟基(-OH)官能团,这些官能团在低温下容易发生热分解,导致分子链的断裂,从而影响聚乙烯醇... 聚乙烯醇(PVA)是一种环保可降解的聚合物,在钻井液中可以提高钻井液的粘度、减少水的损失且对环境的影响较小,但是聚乙烯醇分子结构中存在大量的羟基(-OH)官能团,这些官能团在低温下容易发生热分解,导致分子链的断裂,从而影响聚乙烯醇的性能和稳定性。因此,通过物理或者化学方法改善抗温性,使其能够满足较高温度钻井的需求。评价了戊二醛改性聚乙烯醇在水基钻井液中的性能,比较了不同加量的交联聚乙烯醇和非交联聚乙烯醇(PVA)在钻井液处理中的性能差异,并对交联聚乙烯醇作为钻井液添加剂进行筛选与组配。优选出了具有最佳性能的水基钻井液配方:清水+4.0%膨润土+1.6%交联改性聚乙烯醇+1.0%CMC+0.3%KY润滑剂。本研究证明了通过戊二醛改性聚乙烯醇可以提高其抗温性,通过与其他添加剂组配可以进一步提高其性能。 展开更多
关键词 交联聚乙烯醇 抗温性 降滤失剂 水基钻井液
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负载型零价过渡金属在双氧化体系下降解高稳定油田污染物 被引量：1
9
作者 白兵兵 杨晨晔 +3 位作者 豆龙龙 周瑞 张洁 汤颖 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期123-130,共8页
过硫酸盐单一氧化技术在过渡金属活化下可有效降解有机污染物,但存在氧化剂投加量过大、pH适用范围窄和金属离子浸出造成二次污染等问题。为了应对上述问题,采用浸渍还原法将过渡金属Cu负载至水滑石(LDHs)载体上,得到高分散负载型零价... 过硫酸盐单一氧化技术在过渡金属活化下可有效降解有机污染物,但存在氧化剂投加量过大、pH适用范围窄和金属离子浸出造成二次污染等问题。为了应对上述问题,采用浸渍还原法将过渡金属Cu负载至水滑石(LDHs)载体上,得到高分散负载型零价铜固体催化剂(Cu^(0)@LDHs)。通过Cu^(0)@LDHs活化过氧化氢-过硫酸钠(H_(2)O_(2)-Na_(2)S_(2)O_(8))双氧化体系降解油田高聚物羟丙基瓜尔胶(HPG)。对反应条件的优化结果表明,在pH为3~11的范围内,H_(2)O_(2)-Na_(2)S_(2)O_(8)双氧化体系对HPG均能保持较高的降解效果,25 min内降解率皆高于76.30%,且120 min后COD去除率最高可达93.91%。Cu^(0)@LDHs循环再生5次后仍能保持良好的催化活性,其对HPG的降解效率能保持在80%以上。在此过程中,·OH和SO_(4)^(·-)是主要活性物种并且二者间存在协同作用。反应前后Cu^(0)@LDHs的XRD、SEM、BET表征结果表明,该催化剂所表现出的高活性主要归结于高度分散在水滑石载体表面的Cu^(0)具有良好的活性以及稳定性。 展开更多
关键词 过氧化氢-过硫酸钠 双氧化体系 羟丙基瓜尔胶 负载型零价金属催化剂
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水中固体颗粒对结垢与阻垢的影响及机理 被引量：3
10
作者 董梅玉 杨海燕 +1 位作者 潘谦宏 汤颖 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期154-159,共6页
结垢对油田油气集输系统危害严重,使用阻垢剂是抑制油田结垢最有效的方法之一。传统的阻垢剂评价方法未考虑油田水中存在的悬浮不溶性固体粒子(黏土、粉砂等)因素是否影响评定结果。以CaCO_(3)结晶过程为研究对象,采用电导率法研究过饱... 结垢对油田油气集输系统危害严重,使用阻垢剂是抑制油田结垢最有效的方法之一。传统的阻垢剂评价方法未考虑油田水中存在的悬浮不溶性固体粒子(黏土、粉砂等)因素是否影响评定结果。以CaCO_(3)结晶过程为研究对象,采用电导率法研究过饱和溶液中悬浮性固体粒子(碳酸钙粉末、二氧化硅粉末、钙基黏土)对碳酸钙沉积过程的影响以及阻垢剂效果的影响。结果表明:在实验温度为70℃、转速为300 r/min的条件下,阻垢剂在含有悬浮不溶性固体粒子的过饱和溶液中的阻垢效果降低,主要是因为过饱和溶液中的悬浮固体颗粒会加速碳酸钙晶体生长速率,加快CaCO_(3)晶体的生成,从而影响阻垢效果。本研究证实了常规结垢与阻垢评价方法存在与现场水质不符,容易导致评价结果与现场试验误差较大的情况,需要针对现场水质进行有针对性地评价。 展开更多
关键词 结垢 阻垢 固体颗粒 碳酸盐垢 水质
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