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光催化CO_(2)还原为CH_(4)研究进展: 2024年; 太阳能驱动二氧化碳光催化还原为CH_(4)是缓解全球变暖和能源危机的有效策略,然而,光催化效率较低以及产物选择性差,严重阻碍其大规模商业化应用。探究光催化CO_(2)还原反应机理对解决以上问题有重要参考意义,因此本文对光催化CO_(2)还原为C_(1)产物的基本原理及路径进行阐述,主要综述提高CO_(2)光还原效率以及CH_(4)选择性的方法,如构建异质结、设计结构缺陷、引入单原子催化剂以及其他方法,最后指出CO_(2)光还原CH4面临的挑战和发展前景。; 孙容张崇文刘科宜王佳忍郑毅; 关键词：光催化异质结

CO_(2)-CH_(4)气体节流及水合物生成特性: 2024年; CO_(2)驱采油举升过程中,随着压力的降低,采出液会析出大量伴生气,伴生气中CO_(2)含量高达50%~90%,相比CH_(4)气体,气态CO_(2)节流致冷效应更强,引起的低温可能会生成水合物堵塞管道,威胁集输系统的运行安全。采用高压蓝宝石反应釜研究了CO_(2)含量对CO_(2)-CH_(4)气体节流及水合物生成特性的影响。结果表明:当初始压力为高压(16 MPa)时,相同CO_(2)占比的混合气体,节流效应系数Di约为1.3~5.4℃/MPa,CH_(4)的掺入将增强混合气体节流效应,说明高压段主要受CH_(4)节流效应的影响;当初始压力为低压(5 MPa、4 MPa)时,节流效应系数Di约为3.4~11.9℃/MPa,CH_(4)的掺入将减弱混合气体节流效应,说明低压段主要受气相CO_(2)节流效应的影响;相同CO_(2)含量的CO_(2)-CH_(4)气体所处压力越高,水合物生成的温度越高,越容易生成水合物;在相同压力下,CO_(2)含量越低,生成水合物温度越低;CO_(2)含量在8%~100%,压力在1.5~5 MPa,水合物生成温度为0.5~10℃。实验与软件模拟数据对比结果表明PR状态方程对CO_(2)-CH_(4)的节流及水合物生成特性计算具有较高的相关性。研究结果可为安全集输工艺参数的选择提供参考。; 熊小琴安国钰廖涛李欣泽; 关键词：水合物

低气压容性耦合Ar/CH_(4)等离子体的放电特性: 2024年; 为进一步了解在容性耦合等离子体放电时的放电机理与入射到极板处的粒子状态,通过Particle-In-Cell/Monte Carlo Collision(PIC/MCC)程序模拟氩气与甲烷混合气体放电,分别对不同Ar/CH_(4)比例和不同极板间隙条件下的电子密度、CH_(4)^(+)、CH_(3)^(+)基团粒子浓度、电子能量概率(EEPF)分布,以及对到达极板边界粒子的能量角度分布和粒子种类进行模拟计算。模拟结果表明:在固定Ar/CH_(4)为9∶1时随着极板间距的增大,放电中心的电子密度、Ar^(+)、CH_(2)^(-)和H^(-)离子密度均呈现先下降后上升的趋势,而CH_(4)^(+)与CH_(3)^(+)离子密度变化趋势正好相反;极板间距增大时,电子能量概率分布由双麦克斯韦分布变为单麦克斯韦分布;到达极板中电子占比较大,随极板间距的变小,到达极板处的Ar^(+)概率先降低后升高,到达极板的CH_(4)^(+)、CH_(3)^(+)和CH_(2)^(+)离子比例随极板间距增加而增加。在固定极板间距时,随CH_(4)含量的增加,放电中心的电子密度、Ar^(+)密度均呈现下降趋势,CH_(4)^(+)、CH_(3)^(+)、CH_(2)^(-)和H^(-)离子的密度均呈上升趋势;极板间距的变化对EEPF分布的影响比CH_(4)比例变化的影响更加明显;随CH_(4)含量的增加,到达极板的电子占比变化不明显,Ar^(+)离子的占比明显减小,而到达极板处的CH_(4)^(+)、CH_(3)^(+)、CH_(2)^(+)和其余的离子比例均有增加。; 殷桂琴姜永博黄禹田

CH透明纸热封时间的MICROOⅡ程序控制设计: 2024年; 针对CH透明纸热封过度收缩使烟包变形的问题,为降低因透明纸热封收缩后使烟包变形的烟包数量,提高烟包外观质量,采用试验方法,分析可能引起CH透明纸热封过度收缩使烟包变形的因素,提出两套解决方案,对两套方案进行对比分析,最终建立一套完善的MICROOⅡ程序控制解决方案,通过上机试验运行与跟踪统计分析,该方案可行,且能解决因短暂或间歇停机引起的透明纸热封收缩导致烟包变形的问题,达到了良好的应用效果。; 尹广毕陈晶

AgCl/ZnO上CH_(4)光催化部分氧化制HCHO性能研究: 2024年; CH_(4)光催化部分氧化为CH_(3)OH、HCHO等产物是一种潜在的低能耗CH_(4)转化路径,该转化路径存在CH_(4)活化难度高和产物选择性低等问题,高性能催化剂的设计和制备对解决这一系列问题至关重要。使用不同Zn前驱体,通过水热法分别制备了具有块状颗粒、纳米花、纳米片和团聚纳米颗粒等不同形貌特征的ZnO-x光催化剂,发现形貌特征对ZnO-x的CH_(4)光催化部分氧化制HCHO性能(简称“CH_(4)光催化氧化性能”)有显著影响。采用CH_(4)光催化氧化性能最好的ZnO-Cl为基底,进一步制备了nAgCl/ZnO-Cl光催化剂(n为AgNO_(3)物质的量分数)。采用X射线衍射、N_(2)吸/脱附和扫描电子显微镜等对光催化剂进行了表征,并研究了nAgCl/ZnO-Cl的CH_(4)光催化氧化性能。结果表明,2.0%AgCl/ZnO-Cl表现出了最优的CH_(4)光催化氧化性能。在5 mg 2.0%AgCl/ZnO-Cl作用下,当反应条件为25℃、0.1 MPa O_(2)、2.9 MPa CH_(4)、75 mLH_(2)O、光照强度450 mW/cm^(2)和光照2 h时,含氧液相产物(CH_(3)OH+CH_(3)OOH+HCHO)总产率达到10409μmol/(g·h),含氧液相产物总选择性为91.4%,其中主产物HCHO产率为6271μmol/(g·h),HCHO选择性为60.2%。自由基捕获实验结果表明,•O_(2)^(-)和空穴是CH_(4)活化为•CH_(3)的关键,并且•O_(2)^(-)与•CH_(3)的相互作用成为了反应的主要路径,该路径得到的初级产物(CH_(3)OOH)能够较为容易的被氧化为HCHO,从而显著提升了nAgCl/ZnO-Cl的HCHO选择性。; 王迎霄张春来郝英东孙楠楠魏伟; 关键词：ZNO HCHO

CH_(4)浓度对于矿用防爆柴油机排放性能的影响研究: 2024年; 为了研究CH_(4)浓度对于矿用防爆柴油机排放性能的影响,进行了4次矿用防爆柴油机台架试验。通过低浓度配气装置来调节CH_(4)流量进而实现浓度调节,试验CH_(4)浓度分别为1.00%、0.50%、0.30%和0,空气的温度、湿度和压力由进气空调给定,在6个工况点进行试验并采集尾气进行分析。试验结果表明:CH_(4)浓度会对矿用防爆柴油机的排放性能产生影响,但由于矿井CH_(4)浓度一般不得高于0.50%,因此其对于矿用防爆柴油机的影响较小。; 唐鹏举杨文杰; 关键词：矿用防爆柴油机流量控制排放性能

基于Sentinel-5P的华北地区大气CH_(4)时空分布特征: 2024年; 基于Sentinel-5P遥感卫星反演的CH_(4)柱浓度数据,探究了2019—2022年华北地区CH_(4)柱浓度的时空分布特征,并分析了其影响因素。结果表明:华北地区CH_(4)柱浓度空间分布呈现西北低、东南高的特点,且京津冀与山西中东部地区具有明显的高浓度连片特征,时间上CH_(4)柱浓度逐年上升,并呈现出明显的秋高春低、夏冬过渡的季节性特征;回归分析表明,华北地区CH_(4)柱浓度受到气温、降雨量、植被指数、路网密度、风速、地形的影响,且气温、降雨量、植被指数影响最甚。; 刘进军高原雪姚琴风陈胜华

作物茎秆和叶片排放N_(2)O和CH_(4)的研究: 2024年; 以东北主要作物大豆、玉米和高粱为研究对象,首次同步考察了新鲜离体植物茎秆和叶片的N_(2)O和CH_(4)排放。结果表明:3种植物茎秆均能排放N_(2)O,玉米茎秆排放量最大,为13.587μL/L;3种植物叶片的N_(2)O排放较少,但42 h时大豆叶片的N_(2)O排放出现高峰,浓度达33.913μL/L。3种植物茎秆的CH_(4)排放表现出最初有排放之后吸收,3 h时玉米、大豆和高粱的CH_(4)浓度分别为2.113、2.341和2.355μL/L;植物叶片CH_(4)排放不明显,呈波浪起伏的变化规律。从N_(2)O和CH_(4)排放通量看,大豆叶片N_(2)O通量最高,达210.970 ng/(g·h);玉米叶片CH_(4)通量为0.148 ng/(g·h),其他茎叶均为吸收CH_(4)。研究结果不仅为植物叶片本身既能排放N_(2)O又能排放CH_(4)在植物中可能具有普遍性提供了试验依据,而且找出了植物排放N_(2)O和CH_(4)的新的排放部位——茎秆。; 李君宇; 关键词：茎秆叶片

分子模拟CH_(4)和CO_(2)在方解石-白云石岩层的吸附机理: 2024年; 为揭示碳酸盐岩层页岩气的富集特征和开采机理,采用巨正则蒙特卡洛、分子动力学和密度泛函耦合方法探究了不同地质埋深条件下CH_(4)和CO_(2)在方解石-白云石岩层的吸附机理。研究表明,CO_(2)在方解石-白云石岩层的吸附热为38~48 kJ/mol,其在白云石表面的吸附能大于44 kJ/mol,从理论上证实CO_(2)在白云石表面可形成化学吸附。白云石表面CO_(2)的吸附密度峰大于方解石表面,白云石更有利于CO_(2)的地质封存。随着地质埋深的增加,纯组分CO_(2)和CH_(4)在方解石-白云石岩层的超额吸附量分别在600、1600 m会出现一个极大值;而CH_(4)的总负载量随着地质埋深的增加先迅速增加,在3000 m后增长缓慢。因此,CO_(2)在方解石-白云石岩层地质封存的有利埋深约在600 m,CH_(4)的富集有利区位于3000 m以深。CH_(4)的采收率与CO_(2)的注入压力成正比,并随着地质埋深的增加先增加,当地质埋深大于1000 m后,采收率趋于平稳。该研究为碳酸盐岩层页岩气的储量评估和CO_(2)强化页岩气开采技术的应用提供重要理论依据。; 方暖陈泽琴刘晓强李美俊蒋松恒敬杰来; 关键词：方解石白云石采收率分子模拟

NH_(3)/CH_(4)/CH_(3)OH多孔介质燃烧特性模拟研究: 2024年; 氨(NH_(3))是一种无碳燃料,有望作为热能发电的替代燃料降低碳排放。多孔介质燃烧是一种可提高燃烧速率和稳定性的燃烧技术,实验表明其用于氨与反应性更强的燃料进行混燃可以同时提高燃烧强度和燃烧稳定性,但缺乏相应的模型研究。该文基于多孔介质导热强度高的特性,其内部燃烧满足一维假设,建立了一维多孔介质燃烧模型,对NH_(3)分别与甲烷(CH_(4))、甲醇(CH_(3)OH)掺混时的燃烧特性进行模型计算。计算结果显示多孔介质对两种混合燃料的作用不同,对于CH_(4)/NH_(3)燃料,多孔介质可以明显提高燃烧速率并降低富燃状态的NH_(3)残留;对于CH_(3)OH/NH_(3)燃料,提高燃烧速率和降低NH_(3)残留的效果较差;对两种混合燃料,可燃气体预混后直接送入多孔介质燃烧都增加一定的NOx排放,增加效果相同,而分级燃烧可以显著降低NOx排放。; 李亮张瑞方张扬张海; 关键词：多孔介质燃烧速率 NOX排放

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