煤田火区塌陷区渗透系数分布研究

通过分析煤田火区地表下沉量和破碎岩块孔隙率的关系,对地表下沉量进行测量,分析计算得到火区破碎岩块孔隙率的分布方程。在实验室中测量不同孔隙率破碎岩块的渗透系数,拟合建立渗透系数和孔隙率的关系方程,利用求得的关系方程和通过地表下沉量测量法得到的孔隙率分布方程,求得煤田火区塌陷区破碎岩块的渗透系数分布方程。     

Investigation of titanium liquid/gas diffusion layers in proton exchange membrane electrolyzer cells

In a proton exchange membrane electrolyzer cell (PEMEC), liquid/gas diffusion layer (LGDL) is expected to transport electrons, heat, and reactants/products to and from the catalyst layer with minimum voltage, current, thermal, interfacial, and fluidic losses. In addition, carbon materials, which are typically used in PEM fuel cells (PEMFCs), are unsuitable in PEMECs due to the high ohmic potential and highly oxidative environment of the oxygen electrode. In this study, a set of titanium gas diffusion layers with different thicknesses and porosities are designed and examined coupled with the development of a robust titanium bipolar plate. It has been found that the performance of electrolyzer improves along with a decrease in thickness or porosity of the anode LGDL of titanium woven meshes. The ohmic resistance of anode LGDL and contact resistance between anode LGDL and the anode catalyst play dominant roles in electrolyzer performance, and better performance can be obtained by reducing ohmic resistance. Thin titanium LGDLs with straight-through pores and optimal pore morphologies are recommended for the future developments of low-cost LGDLs with minimum ohmic/transport losses.     

不同层理高阶煤孔隙特征的核磁共振试验*

为探究不同层理高阶煤的孔隙分布特征,开展饱水煤样不同离心力条件下的核磁共振(NMR)试验。首先,分别选择3个平行和垂直层理的高阶煤样;然后,用低场NMR系统测试饱水煤样不同离心力下的T₂图谱、核磁孔隙度等。结果表明:高阶煤以吸附孔最为发育,其次是渗流孔和裂隙,煤样大孔和裂隙中的水分最先在离心力的作用下被分离,但微小孔中的水分很难被分离;平行和垂直层理煤样随着离心力的增加,T₂图谱峰值、峰面积和核磁孔隙度均呈逐步减小的趋势,平行和垂直层理煤样的核磁孔隙度和离心力之间符合指数函数关系;垂直层理煤样T_2C(T₂截止值)是平行层理煤样的1.44倍,垂直层理煤样的T_2C随着离心力增加而增大,平行层理煤样的T_2C随离心力增加呈先增大后减小的特征。     

炭化压力对编织C/C复合材料致密过程及结构的影响

目的研究不同炭化压力环境对C/C复合材料致密过程及结构的影响。方法通过浸渍/高压炭化工艺在不同炭化压力下制备高温煤沥青炭块及沥青基C/C复合材料,并研究不同炭化压力环境下对其密度和孔隙的影响。结果制备沥青炭的炭化压力由20 MPa增大至60 MPa时,沥青炭体积密度由1.08 g/cm~3增加至1.39g/cm~3,质量比表面积由14.74增加至16.51,开孔率由26.73减少至7.94,孔隙填充效果明显改善,浸渍-炭化的增密效率得到提升。结论在编织C/C材料的致密过程中,压力越大,其孔隙越小,分布越均匀,故产品致密效果越好。     

微生物的胞外电子传递界面

微生物胞外电子传递（Extracellular electron transfer,EET）在地球生物化学循环、生态修复、废水处理以及资源再生等领域发挥着重要作用。自然界中胞外电子传递的界面性质各异,导致反应速率和效率明显不同。本文介绍了胞外电子传递过程涉及的无机物-微生物界面和有机物-微生物界面,总结了反应物表面性质与微生物的互作规律：反应物表面的氧化还原活性决定其电子接受/释放能力,从根本上影响胞外电子传递发生的可能性;微生物与反应物之间的氧化还原电势差决定了电子传递方向;表面电荷、润湿性、表面粗糙度、孔隙度和生物相容性综合影响微生物在固体表面的吸附、粘附、生物膜生长及活性,从而影响胞外电子传递的效率;导电性影响电子传输速率。本综述旨在通过对比各种反应界面,认识不同反应物界面间的共性与特性。这些认识有助于系统理解微生物胞外电子传递与环境的关系,为其在工程中的应用提供理论指导。     

煤矸石中金属和酸根离子的淋溶特性

为了确定煤矸石的污染析出特性及规律,以某高速公路的煤矸石为研究对象,通过实验室模拟大自然降雨的过程,并控制实验过程中的浸泡时间、pH、固液比及空隙率,对煤矸石进行淋溶实验.结果表明,在静态浸泡实验中,污染物浸出量随浸泡时间的延长而增大,48 h污染物析出达到平衡;煤矸石中污染物的浸出量随初始pH值的降低而增大;随固液比的增大而增大.煤矸石空隙率越小,污染物析出的质量浓度越高.在模拟自然降雨的第一次淋溶过程中,煤矸石中浸出的污染物质量浓度最大,从第二次的淋溶过程开始,污染物的释放量便迅速下降,并保持较平稳的溶解释放速率.实验结果说明,降雨次数和降雨量的增加会促进煤矸石中污染物的溶解释放.在煤矸石中混合黏土、砂砾等增加煤矸石的空隙率,可以降低污染物析出量,从而减轻煤矸石资源化利用中对沿线土壤和地下水的二次污染.     

人工生物浮岛载体的研究进展

为改善浮岛性能,减少有机高分子材料所造成的"白色污染",有必要研制开发新型浮岛载体-轻质高效微生物载体.从国内外浮岛的研究现状看,目前在工程实例中广泛采用的是有机高分子材料载体,无机材料的浮岛尚处于实验研究阶段.在对几种典型无机材料-轻质滤料的物理特性、成分、化学稳定性、价格、来源等方面进行综合分析后可知,用无机材料制作有机浮岛载体的替代品是可行的,具有广阔的发展前景,但还需进一步的研究和探索.     

防风抑尘网设计要点及参数的确定

介绍了堆场起尘、防风抑尘网抑尘的机理和国内外防风抑尘网研究结果,结合实际工程设计的经验,分析了防风抑尘网设计要点和主要参数,提出防风抑尘网设计的意见和建议。