国家自然科学基金(51074067)
- 作品数：14 被引量：88H指数：6
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- 相关机构：河南理工大学重庆大学中国科学院更多>>
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- 相关领域：矿业工程环境科学与工程理学更多>>
- Fenton试剂氧化降解甲烷的动力学规律被引量：12
- 2013年
- 为研究Fenton试剂产生的羟基自由基·OH对甲烷的降解与动力学规律,利用自制的鼓泡反应装置,系统研究反应时间、H2O2浓度(c(H2O2))、Fe2+浓度(c(Fe2+))、初始pH值、反应温度等因素对煤矿瓦斯(甲烷)降解率的影响。实验结果表明,Fenton试剂对甲烷有较好的降解效果,对于浓度为4.9%的甲烷气体,当c(H2O2)=100 mmol/L、c(Fe2+)=2.0 mmol/L、初始pH=2.5、T=25℃时,反应30 min后,甲烷的最高降解率达0.25。通过对甲烷降解率与时间的变化关系进行非线性拟合,结果表明其反应动力学规律符合Boltzmann方程,而且方程中的参数d x即为影响Fenton试剂氧化降解甲烷效果的浓度经验校正系数,并最终得出甲烷降解率的定量计算公式。
- 魏建平戴俊王政锦王睿
- 关键词：甲烷FENTON试剂羟基自由基反应动力学BOLTZMANN方程
- Bi_2O_3/TiO_2复合纳米颗粒的可见光光催化性能(英文)被引量：20
- 2011年
- 采用溶胶与水热相结合的方法合成了具有可见光光催化活性的复合纳米颗粒Bi2O3/TiO2,并对其进行了X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射谱、红外光谱、低温N2吸附脱附及电子顺磁共振分析。结果表明,复合少量的氧化铋可显著抑制TiO2由锐钛矿到金红石的相转移过程,并将光吸收范围扩展到可见光区。可见光照射下(λ>420 nm),利用电子顺磁共振技术检测到明显的羟基自由基(.OH)信号。铋的最佳掺杂量为Bi/Ti质量比2.0%,适量铋的掺入能显著改善锐钛矿TiO2的结晶度,抑制光生电子-空穴对的复合,提高光催化量子效率。通过可见光照射下,4-氯酚的降解实验测试Bi2O3/TiO2复合纳米颗粒的可见光光催化活性。同时,利用气-质联用仪对4-氯酚降解过程的中间产物进行了测定,并提出可见光照射下的Bi2O3光敏化机理。
- 杨娟李建通缪娟
- 关键词：氧化铋TIO24-氯酚
- 降低井下煤层压裂起裂压力方法研究被引量：12
- 2013年
- 为减少煤矿井下水力压裂高水压对顶底板破坏形成的次生灾害,提出采用水射流在煤孔中定向射孔,以降低起裂压力,避免顶底板次生灾害。通过分析射孔煤体受力状态,基于线弹性理论建立钻孔射孔起裂压力计算模型。对比钻孔射孔及普通钻孔的起裂压力。结果表明,射孔能够改变钻孔应力分布,降低煤体的起裂压力,且起裂压力降低的幅度受水平主应力比值影响。采用RFPA2D-Flow对比分析钻孔射孔前后起裂压力,计算结果与理论结果相吻合。将该方法应用于鱼田堡煤矿-350 m东抽放巷,证明钻孔射孔能够降低起裂压力,减轻对顶底板的伤害。
- 刘勇刘勇刘勇卢义玉魏建平
- 关键词：水力压裂射孔起裂压力水射流
- 光纤化学传感技术研究近况被引量：3
- 2014年
- 光纤化学传感器作为传感器的一个重要分支,结合了化学和光学的相关技术,将化学制膜、光纤技术以及化学分析中的分光光度法、拉曼光谱、荧光光谱、折射率检测等方法相融合,以其微型化,抗电磁干扰,传输信息量大,拥有自身参比等特点不断向前发展。简要综述了光纤化学传感技术研究近况和未来的发展趋势。重点对光纤pH化学传感器、光纤离子化学传感器和光纤气体化学传感器进行了介绍。简要分析了常见的敏感膜制备方法如化学键合法和溶胶凝胶(sol-gel)等方法。新型光纤——微结构光纤的出现为光纤化学传感器开辟了新的发展方向。由于其具有大的内表面积,结构设计灵活多样,光纤内部提供感应场所等特点,快速度成为光纤化学传感器的重要发展方向和研究热点。对微结构光纤衍生而来的新型光纤化学传感器进行了详细评述,最后对光纤化学传感器的未来进行展望。
- 汪舰魏建平杨波高志扬张利伟杨学峰
- 关键词：微结构光纤
- Fenton试剂氧化降解瓦斯的量子化学预测分析被引量：1
- 2015年
- 为了提高Fenton试剂氧化降解瓦斯效应,运用量子化学理论计算Fenton试剂氧化降解瓦斯体系中反应物、反应中间体、产物的几何构型及反应势能面,预测了掺杂离子对Fenton试剂稳定性的影响;运用可见分光光度计和Fenton试剂氧化降解甲烷实验系统对预测结果进行实验验证。结果表明:掺杂c(Mg2+)为0.5 mmol/L时,瓦斯降解率最高可达40%。分析表明,掺杂离子能增强Fenton试剂的稳定性,进而提高Fenton试剂氧化降解瓦斯效应,量子化学理论能指导Fenton试剂的改性研究,为Fenton试剂高效降解有机污染物的研究提供理论支持。
- 余本胜王睿魏建平杨娟戴俊
- 关键词：量子化学FENTON试剂羟基自由基
- 不同粒度煤样的瓦斯解吸规律实验研究被引量：28
- 2013年
- 依托自行设计加工的含瓦斯煤瓦斯解吸规律实验系统,以煤的瓦斯解吸动力学规律为理论基础,采用模拟测试和理论分析相结合的方法,在等温等压条件下对不同粒度煤样的瓦斯解吸规律进行了模拟测定。通过对实验数据的拟合分析,得出粒度对煤的瓦斯解吸规律的影响,最后对粒度对煤的瓦斯解吸规律的影响进行了理论分析。
- 贾彦楠温志辉魏建平
- 关键词：粒度瓦斯解吸瓦斯吸附孔隙
- ZSM-5分子筛光催化降解瓦斯试验研究被引量：2
- 2015年
- 采用X射线荧光光谱和吡啶原位红外光谱等表征手段对ZSM-5分子筛进行表征,分析ZSM-5分子筛的组成与表面酸性;并以ZSM-5分子筛为催化剂,通过正交试验考查了反应时间、光照强度、氧气含量、水分子含量和涂覆面积比等因素对瓦斯降解率的影响,确定最优试验条件,并初步确定了反应产物.结果表明:当ZSM-5分子筛的硅铝摩尔比为150时,催化性能最好,对于初始体积分数为3.5%的甲烷,当反应时间为120 min、光照强度为4 W、O2体积分数为30%、水分子含量为0.3%和涂覆面积比为75%时,瓦斯降解率达86.40%.
- 戴俊刘雯杨娟魏建平
- 关键词：瓦斯光催化ZSM-5分子筛羟基自由基
- 真空紫外光降解瓦斯效应及反应动力学分析被引量：1
- 2014年
- 考查了光照强度、氧气含量、水分子含量、甲烷初始体积分数对真空紫外光降解瓦斯效应的影响及反应动力学.结果表明:当φ(O2)0为21%,φ(H2O)0为0.3%,光照强度为25W,光照150min后,甲烷初始体积分数为3.5%的瓦斯气体其降解率达87.7%.采用拟一级反应动力学模拟羟基自由基和真空紫外光协同降解瓦斯机理,分析可知,瓦斯降解率实验值与模型预测值拟合程度高,拟合的相关系数在0.98以上.
- 魏建平刘雯杨娟戴俊
- 关键词：瓦斯真空紫外光羟基自由基反应动力学
- 亚甲蓝分光光度法测定氧化降解瓦斯的羟基自由基被引量：1
- 2013年
- 建立一种亚甲蓝作显色剂分光光度法测定Fenton试剂氧化降解瓦斯反应体系中·OH含量的方法,所产生的羟基自由基与亚甲蓝作用后使其吸光度降低,利用吸光度值的变化可间接测定·OH表观生成率,系统研究了H2O2浓度c(H2O2),Fe2+浓度c(Fe2+),初始pH值、反应温度等因素对·OH表观生成率的影响;同时,研究了异丙醇对·OH表观生成率和甲烷降解率的影响规律.结果不仅找出Fenton试剂氧化降解瓦斯反应体系中的·OH表观生成规律,而且为矿井瓦斯的绿色治理技术提供了重要的基础数据.
- 戴俊王政锦宋会磊
- 关键词：分光光度法亚甲蓝羟基自由基瓦斯
- 掺杂离子对Fenton试剂氧化降解瓦斯效应的影响
- 2015年
- Fenton试剂降解瓦斯是利用Fe2+催化H2O2产生羟基自由基(·OH)氧化甲烷而实现的,为抑制Fenton试剂中H2O2无效分解,进一步提高Fenton试剂氧化降解瓦斯效应,通过掺杂硬酸离子保持Fenton试剂的稳定性,系统考察了Mg2+对Fenton试剂稳定性、羟基自由基表观生成率、瓦斯降解率的影响规律。实验结果表明:Mg2+可有效保持Fenton试剂的稳定性,提高Fenton试剂产生羟基自由基和降解瓦斯的能力;当c(Mg2+)为0.5 mmol/L时,反应0.5 h后羟基自由基表观生成率最高可达80.41%,瓦斯降解效率可从传统Fenton试剂的25%提高到40%。应用量子化学理论验证了掺杂硬酸离子是通过降低过氧化羟基自由基(HOO·)的活度来延长Fenton链式反应中链的传递过程,减少H2O2无效分解,提高Fenton试剂的稳定性、羟基自由基表观生成率和降解瓦斯效应,为Fenton试剂高效氧化降解瓦斯提供理论依据。
- 魏建平王睿杨娟戴俊
- 关键词：FENTON试剂羟基自由基量子化学
