氧化铋(Bi2O3)作为重要的半导体光催化材料,由于特殊的电子结构和优良的可见光响应性能,被认为是一种很有前景的可见光光催化剂,在光催化处理废水方面显示了良好的应用前景。但因Bi2O3光催化性能较低限制了它的应用,因此研究者对其进行改性,期望获得性能优越的Bi2O3光催化材料。综述总结了表面形貌调控、表面修饰、金属离子修饰以及半导体复合等几种改性方法,并对改性Bi2O3光催化材料的发展前景进行了展望。
测试了油相及水相流体在水力学直径为895 μm的矩形铜基微通道内的单相及两相流摩擦压降,并将实验数据与已有的单相及两相流摩擦压降预测模型进行对比。主要考察油相、水相质量通量及两者比率对摩擦系数及压降的影响。结果表明,油的摩擦系数显著高于水的摩擦系数,Hagen?Poiseuille方程能够准确预测微通道内油或水的单相流体压降;油相及水相质量通量均显著影响液?液两相流压降,油水两相流体流量越大,油相含量越高,两相摩擦压降越高;Cicchitti模型能够相对准确地预测油水两相流体混合黏度。为提升预测准确度,建立了油水两相流摩擦系数预测关联式,预测值与实验值吻合较好。
以1,4?二羟基苯?2?磺酸钠(NaH2L)、4,4'?联吡啶(bipy)、Co(NO3)2·6H2O和NiSO4·6H2O为原料,采用加热回流的方法,得到两个结构相似的单核含氮配体配合物M(bipy)(H2O)4·(2H2L)·4H2O(M=Co(1),Ni(2)),其结构和组成采用单晶X?射线衍射、元素分析以及热重分析进行表征。结果表明,Co2+和Ni2+是六配位的,呈八面体配位构型,均与一个bipy分子和四个水分子配位;H2L-没有与金属离子配位,起到平衡电荷作用;配合物中,H2L-、自由的水分子以及[M(bipy)(H2O)4]2+形成氢键,这些氢键将其连接构成了网状结构,增加了配合物的稳定性。荧光研究结果表明,配合物1和配合物2的最大荧光发射峰分别在380 nm和390 nm,均是NaH2L的特征荧光发射峰。金属和配体间的电荷转移促使其荧光发射峰红移。
杂环氮氧化物是有机合成和药物分子中重要的结构单元,在温和条件下利用可见光催化与过渡金属催化相结合,可简单高效地实现杂环氮氧化物与苯甲酰甲酸的直接邻位C—H酰基化反应。该反应体系具有良好的普适性与优异的选择性,能够以中等到良好的产率得到一系列邻位酰基取代的氮氧化物。
为确定能够提高辽河油田稠油乳状液稳定性的最优复配体系以及在不同条件下乳状液稳定性的变化规律,利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)、流变仪,通过四因素三水平的正交实验,探究了液滴平均粒径、分散度、乳状液黏度的变化规律,考察了外部因素对复配体系下乳状液稳定性的影响。结果表明,OBS?50、AEO15/OS?15、OP?15、十二烷基苯磺酸钠的质量分数分别为4.0%、4.0%、1.4%、1.4%的复配乳化剂有利于提高辽河油田稠油乳状液的稳定性;平均粒径与分散度存在正协同关系,与乳状液黏度存在反比关系;温度、油水体积比的提升,会降低乳状液的稳定性;加大搅拌速率及矿化度,有利于提高乳状液的稳定性;矿化物NaCl的质量分数为0.2%~1.0%时,能较大幅度地提升乳状液稳定性,进一步提高其质量分数对乳状液稳定性的提升效果不明显。
在油井开采原油时,会产生伴生气,而在高压和低温环境中会生成天然气水合物,进而堵塞运输管道,因此研究油砂体系(含原油的体系)和纯石英砂体系(不含原油的体系)中水合物生成情况具有重要意义。在初始压力为4.00、6.00、8.00 MPa,石英砂粒径为20、30、60、80目,温度恒定的条件下,研究了油砂体系和纯石英砂体系中甲烷水合物的生成情况以及最终耗气量。结果表明,在初始压力相同的油砂体系中,石英砂粒径越小,水合物生成诱导期越短,水合物生成速率越大。研究石英砂粒径对水合物生成最终耗气量的影响发现,随着石英砂粒径的减小,耗气量先增加后减少,当石英砂粒径为60目时,耗气量达到最大,其值为0.19 mol。同时,对油砂体系和纯石英砂体系中水合物生成情况进行了对比。结果表明,由于两种体系中都存在SDS(十二烷基硫酸钠)溶液,因此水合物生成速率相差不大;在石英砂粒径相同的条件下,油砂体系中最终耗气量小于纯石英砂体系中的最终耗气量,这说明原油对水合物生成具有抑制作用。在油砂体系中,压力越大,越有利于水合物的生成。
综述了目前四大类除尘器的除尘特点及工作机理。同时,针对静电除尘技术介绍了近年来国内外的研究现状,分析了多种不同因素(设备自身结构参数、气体特性、粉尘性质)对静电除尘设备除尘效率的影响,并总结了静电除尘器当下存在的技术上的不足:放电极的选材、最佳参数的优化、集尘板防腐及清洗等问题。未来应着重解决以下几方面问题:开发适用于新形式电除尘器的放电极材料,解决复杂气氛下的放电特性及除尘效率、集尘端绝缘性能下降的问题及防腐等问题。
水的污染越来越严重,利用太阳光光催化降解水中的污染物在未来的发展中具有非常重要的作用。通过简单的化学沉淀法,将CNTs复合到Bi12O17Cl2表面上,得到一系列CNTs/Bi12O17Cl2复合材料,并用XRD、TEM、UV?vis DRS和PL表征方法对催化剂的结构特点、形貌特征和光学性质等方面进行了测量表证。结果表明,对比单一相Bi12O17Cl2,CNTs/Bi12O17Cl2复合材料表现出优异的降解污染物的活性、良好的光催化稳定性能和循环性能。通过捕获实验,发现超氧自由基(·O
石油树脂废水污泥属于危险废物,通过污泥主要成分分析,提出污泥资源化途径,研究其对磷的吸附条件及效果。结果表明,石油树脂废水污泥含有较多的苯、萘、茚、薁、烯烃、烷烃等石油类污染物,污泥经600 ℃煅烧后,减量化程度达到82.5%,得到以γ?Al2O3为主的吸附材料;煅烧污泥对磷的最佳吸附条件:吸附时间为90 min,振荡强度为180 r/min,pH为4,初始磷质量浓度为12.5 mg/L,煅烧污泥质量为2.0 g。在最佳吸附条件下,吸附率为93.8%,污泥再生后对磷吸附率为87.0%。因此,石油树脂废水污泥经过煅烧处理后,可实现危险废物的减量化和资源化。
针对礁灰岩储层在裂缝中充填超轻颗粒的携砂液技术需求,以过滤海水为基液,以助排、分散一体剂为主剂,研究了一套携砂液体系。当携砂液体系的表面张力为24.31 mN/m、界面张力为0.122 mN/m时,具有较好的助排能力,且超轻颗粒在携砂液中分散良好。沉降速度与普通陶粒相比从0.58 cm/s降低至0.35 cm/s,对超轻颗粒具有较好的悬砂效果,砂比为10%~50%的超轻颗粒在搅拌下可有效悬浮,静置后在270~470 s可沉降。研究的携砂液体系可满足超轻颗粒在裂缝中携带和充填的需求。
结合扫描电镜、能谱法以及堵塞物形成动态评价、微观可视化、长岩心驱替等实验,进行了注聚油田残酸对储层伤害机理研究。结果表明,残酸对储层的伤害主要是由于聚合物分子链以残酸中Al3+、Fe3+ 等高价阳离子为交联点,通过聚合物侧基中的羧酸根和高价阳离子之间的配位作用,形成交联网状弹性胶状物,且交联程度随离子质量浓度的增加而增强;生成的弹性胶状物堵塞孔喉边缘和凹坑部位,使孔喉直径逐渐变小,流动过程中包裹缠绕地层微粒、碳酸盐沉淀物等,形成复合堵塞物胶团,造成深部堵塞。长岩心驱替实验表明,残酸对岩心渗透率伤害率高达60%以上。研究结果可为注聚油田解堵液体系研发和解堵工艺优化提供理论参考。
锥形双螺杆挤出机结构模型与其他普通螺杆挤出机相差很大且构成独特,近年来在聚合物加工行业中发挥了很大的作用。设计螺槽深度与螺杆半径比为1∶2、2∶5、1∶3的三种锥形双螺杆挤出机,通过离散单元法模拟了锥形双螺杆挤出机挤出LDPE、HDPE两种颗粒的过程,分析了锥形双螺杆挤出机螺槽内颗粒速度的变化,同时在不同参数下对三种锥形双螺杆挤出机的输送效率进行了比较。利用EDEM软件对LDPE和HDPE颗粒进行离散元分析,得出不同时刻两种颗粒在三种锥形双螺杆挤出机内的混合情况。结果表明,螺槽深度与螺杆半径比为1∶2的锥形双螺杆挤出机的混合效率优于螺槽深度与螺杆半径比为2∶5、1∶3的锥形双螺杆挤出机。
在GH4169镍基高温合金加工过程中,会产生严重的加工硬化现象以及因切削力过大等原因导致的难加工问题。利用ABAQUS软件建立二维正交车削有限元模型,分析GH4169超声椭圆振动车削的切削速度和振幅对切削力的影响,以及其刀具轨迹的变化情况,并与普通车削过程进行了对比分析。结果表明,在超声椭圆振动车削镍基高温合金中,切削工艺参数对切削力影响显著,选择合理的工艺参数可以有效地降低切削力,改善加工质量。
采用数值模拟方法研究了电磁参数(上、下磁极间距和线圈电流强度)对结晶器内流场和钢/渣界面波动行为的影响。结果表明,全幅两段式电磁制动结晶器内上部磁极和下部磁极覆盖区域磁感应强度会相互影响,上部(下部)磁极线圈电流强度的增加,会导致对应的下部磁极(上部磁极)覆盖区域内磁感应强度增加;施加全幅两段式电磁制动可以显著抑制结晶器内钢液流速和稳定弯月面波动;当上、下磁极间距增大时,钢液射流对结晶器窄面的冲击强度增大,钢/渣界面处湍动能和钢液流速增大;随着上部磁极线圈电流强度增大,钢液射流对结晶器窄面的冲击强度基本不变,钢/渣界面处钢液流速和湍动能减小;随着下部磁极线圈电流强度增大,钢液射流对结晶器窄面的冲击强度略微减小,钢/渣界面处流速和湍动能减小。
为了让风电电力系统在并网时能够平稳运行,降低因系统波动带来的经济损失,同时提高风电电力系统的竞争能力,找到一种稳定准确的风速预测方法有着重要且现实的意义。在机器学习的方法中,基于反向传播算法调整权值的BP神经网络是最常用也是最有效的方法之一。尽管BP神经网络拟合非线性序列的能力很强,但是在调整权值的过程中收敛速度慢,同时十分容易陷入局部最优值,为有效解决这两个可能出现的问题,将遗传算法(GA)用于优化神经网络。在此基础上,考虑到风速序列的间歇性、非平稳性以及差异性等特点,提出了一种基于经验模态分解(EMD)、遗传算法(GA)和BP神经网络的短期风速预测模型EMD?GA?BPNN,通过和其他几种模型的横向对比,验证了此模型在短期风速预测效果上的可靠性与优势。
在采油作业中,井下油藏参数获取的准确性与实时性,对制定采油工艺至关重要。以油管柱作为信道的无线声波通讯技术,能够满足井下油藏参数实时性和传输速率的技术要求,近年来成为油井通讯领域的研究热点。针对油井无线声波通讯中因噪音干扰和波形畸变导致的识别困难问题,提出了一种有效的识别方法——声波动态模型匹配法。该方法基于油管柱的声学模型和离散信号相关性,通过将待识别声波信号与动态模型进行相关处理提取其相关系数特征,根据其相关系数鉴别每位声波信号的含义,提高识别的准确率。
传统偏最小二乘法(PLS)在工业过程建模中运算过程繁琐,复杂工业过程的性能评价模型难以在线获得。采用自回归潜结构投影(AR?PLS)算法对相关过程数据建立预测模型,通过模糊C均值聚类算法划分输出数据的性能等级,建立一种在线性能评价模型。仿真结果表明,该方法相比传统偏最小二乘法建模过程简便,计算复杂度低,具有一定的应用价值。