高压稀氧环境下微生物降解甲烷的实验研究

探讨微生物高效降解甲烷的外部环境和有利条件,是进一步优化形成通过生物学方法治理煤层瓦斯灾害的基础工作。采用自制高压甲烷和氧气混合装置调节混合气体的压力和氧气浓度,并在充分混合后与吸附罐连通,观察测试罐中煤样对甲烷的吸附变化特征。通过向预先装入吸附罐中的多组干燥煤样喷洒不同浓度甲烷氧化菌液,重点就高压、低氧混合气体供给条件下甲烷氧化细菌对煤样的甲烷吸附(解吸)量影响及二氧化碳气体生成量变化进行了比较深入、细致的实验分析。实验结果表明:高压稀氧条件下甲烷氧化细菌仍能进行呼吸作用;增大混合气体压力、提高混合气体中的氧气浓度、增加甲烷氧化菌液浓度均有利于降解反应的进行。     

原子状态对Fe—Al合金结构及性能的影响

从结晶学等效性的角度系统论述了应用经验电子理论确定的富铁区Ｆｅ－Ａｌ合金中不同原子的状态，分析了原子状态对合金结构及各种性能的影响，得出Ｆｅ－Ａｌ合金相结构及性能的变化都来源于原子状态变化的结论。     

间隙杂质对Ti—Al合金价电子结构及相变温度的影响

Ｔｉ－Ａｌ合金相图因其金属间化合物优异的高温性能目前受到广泛研究，本文根据余氏理论的平均晶胞模型及键能公式，分析了间隙元素对Ｔｉ－Ａｌ系α，β，γ（ＴｉＡｌ）相价电子结构的影响，计算了间隙元素对这些相变点温度的影响。结果表明，间隙元素使Ｔｉ－Ａｌ合金某些相变点降低很大，从而解释了一些有争议的实验结果。     

Fe－Al合金有序无序相变的电子理论研究SCIEI

利用余氏理论长程有序相的键能公式，并根据计算的键结构和键能，分析了Ｆｅ－Ａｌ合金中的有序无序相变机理。     

Ti—Al系金属间化合物价电子结构对其脆性的影响

根据余氏理论提出了一个价电子结构参数－－脆性因子α，分析Ｔｉ－Ａｌ系金属间化合物的价电子结构并计算其α值，得到与实验规律一致的结果，从而解释了其脆性本质。     

间隙元素对中间成分Ti—Al合金某些相变的影响

根据余氏理论的平均晶胞模型，分子了间隙元素对Ｔｉ－Ａｌ系中间相价电子结构的影响，讨论了间隙元素对中间成分Ｔｉ－Ａｌ合金某些相变的影响。     

AN ANALYSIS OF VALENCE ELECTRON STRUCTURE OF Fe-C MARTENSITE

利用“固体与分子经验电子理论”的BLD方法建立了Fe-C马氏体的价电子结构。碳原子连同其第1、2、3近邻Fe原子构成的小块形成含碳价电子结构单元;相应的不含碳的小块构成不含碳价电子结构单元,两者混乱分布构成马氏体晶体。对1.7wt-％C马氏体得出:含碳结构单元内Fe_Ⅰ,Fe_Ⅱ,Fe_Ⅲ分别在甲种杂化第11,10,8各阶,碳在第6阶;不含碳结构单元内Fe在甲种杂化第8阶。含碳结构单元内n_A=0.9991,n_B=0.8479;不含碳结构单元内n_A,n_B日与α-Fe相同。不同含碳量马氏体中只是两类结构单元相对数量不同。比较两类结构单元的n_A和n_B,立即看出马氏体硬度随含碳量增加而提高,这与实验事实一致。     

论证探究式教学模型的化学课堂应用

论证探究式教学模型(argument-driveninquiry,ADI),在探究学习的基础上加入论证过程,使学生参与科学研究的过程,促进学生理解科学知识和科学事业,培养其科学思维方式、逻辑推理能力、构建思维、科学写作能力等,提高科学素养,对社会培养多性能人才有重要作用。以离子反应教学为例,呈现论证探究式教学模型的整个环节。     

颗粒煤吸附甲烷微生物降解效能试验探究

为了探讨微生物高效降解甲烷的外部环境和有利条件,优化和完善通过生物学方法治理煤矿瓦斯灾害的基本方法,自主研制了颗粒煤吸附甲烷微生物降解试验装置,研究了Methylomarinum(甲烷氧化菌)在不同氧气体积分数、不同甲烷压力下对不同坚固性系数颗粒煤吸附甲烷的降解效能。结果表明:在24 h内甲烷降解率呈现前5 h增幅较小,而后线性增长,20 h后缓慢增长并最终趋于一定值的变化规律;在不同氧气体积分数环境中,由于甲烷氧化菌代谢机制的不同,甲烷降解率差异较大;相似变质程度煤样对比试验表明,煤体坚固性系数越大,甲烷降解率越高;当气体压力为1~2 MPa时,促进甲烷的降解,5 MPa时,甲烷降解性能受到较大的抑制。     

Fe3Al氢脆机理的研究

用余氏理论计算了氢对Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物键结构、键能和电子分布的影响，分析发现，Ｆｅ３Ａｌ的氢脆是由于氢原子溶入扣引起Ｆｅ，Ａｌ原子状态变化。使晶体内晶格电子数大大减少，导致晶体局域金属性减弱，并构成具有严重各向异性的键络的结果。同时得出，氢在Ｆｅ３Ａｌ中占据间隙位置。