CO2驱沥青质沉积对致密储层的伤害机理——以鄂尔多斯盆地延长组长8储层为例

为了揭示CO2驱替过程中沥青质沉积对致密储层的伤害机理,文中基于岩心核磁共振T2谱测试原理,开展了CO2注入压力下的岩心驱替实验,研究了沥青质在岩心中的沉积特征,评价了沥青质沉积对储层的伤害程度。实验结果表明:沥青质沉积量和渗透率伤害率随着CO2注入压力的升高呈现先快速上升后趋于平缓的趋势;在CO2注入过程中,沥青质主要沉积在弛豫时间大于10 ms的大、中孔隙,导致大、中孔隙占比下降,微细、小孔隙占比增加,且随着CO2注入压力的升高,大、中孔隙占比下降幅度增大,微细、小孔隙占比上升幅度增大;此外,沥青质沉积会引起润湿性发生反转,随着沥青质沉积量的增加,润湿反转指数增大,岩心润湿性不断向强油湿方向转变。     

Towards Efficient Nonenzymatic DNA Ligation: Comparing Key Parameters for Maximizing Ligation Rates and Yields with Carbodiimide Activation**

Chemical ligation is an important tool for the generation of synthetic DNA structures, which are used for a wide range of applications. Surprisingly, reported chemical ligation yields can range from 30 to 95 % for the same chemical activating agent and comparable DNA structures. We report a systematic study of DNA ligation by using a well-defined bimolecular test system and a water-soluble carbodiimide (EDC) as a phosphate-activating agent. Our results emphasize the interplay between template-substrate complex stability and the rates of the chemical steps of ligation, with 3′ phosphate substrates providing yields near 100 % after 24 hours for particularly favorable reaction conditions. Ligation rates are also shown to be sensitive to the identity of the base pairs flanking a nick site, with as much as threefold variation. Finally, the observation that DNA substrates are modified by EDC at rates that can be comparable with ligation rates emphasizes the importance of considering side reactions when designing protocols to maximize ligation yields.     

镍基高温合金锥筒形件拉深旋压成形机理研究

针对镍基高温合金因加工硬化严重成形时极易产生破裂和起皱等典型缺陷的问题,以锥筒形壳体类零件为对象,提出了一种由锥形预制坯经过真空固溶处理后拉深旋压成形锥筒形件的方法,并对其成形机理进行了研究。基于Abaqus/Explicit平台,建立了锥筒形件拉深旋压有限元模型,分析了成形过程中的瞬态等效应力、等效塑性应变、切向应力、壁厚及三向应变分布规律。结果表明:在旋压成形过程中,最大瞬态等效应力位于旋轮接触区及附近区域、最大瞬态等效塑性应变位于坯料口部;瞬态切向压应力最大值位于旋轮接触区,而瞬态切向拉应力最大值位于旋轮接触区附近的两侧区域。筒形段中部壁厚减薄,而坯料口部壁厚增厚。旋压成形试验表明,锥形预制坯经拉深旋压后可获得壁厚均匀的锥筒形件。     

有机激发三重态参与的光化学反应研究进展

光化学反应包括直接光解和间接氧化反应，其中间接氧化反应主要通过活性氧化性物种（reactive oxygen species, ROS）包括单线态氧（¹O₂）、过氧自由基（{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{-}）和羟基自由基（·OH）等进行。近年来，有机激发三重态（³C^*）作为一种特殊的氧化剂参与光化学反应引起了广泛关注。本文主要综述了有机三重态光敏剂的形成和光化学反应机制、³C^*参与的环境光化学反应、³C^*自由基寿命、反应速率及稳态浓度测定和激发三重态的应用5个方面，并对未来有机分子激发三重态的研究方向进行了展望，指出³C^*是很多挥发性有机化合物（VOCs）或半/中等挥发性有机化合物（S/IVOCs）在大气中重要的汇，自然水体中溶解性有机质（dissolved organic matter，DOM）的激发三重态（³DOM^*）是污染物降解的主要氧化剂。今后应扩大³C^*与有机物反应的研究范畴，测定不同体系中³C^*的稳态浓度、产生速率（量子产率）等，为污染物治理提供理论依据。     

污泥基生物炭处理酸性含U(Ⅵ)废水的效能与机理

通过城市污泥（SS）慢速热解制备污泥基生物炭（SSB），并研究初始pH、投加量、共存离子、吸附时间和温度等因素对SSB去除U(Ⅵ)的影响，探讨吸附动力学和吸附等温线特征。通过元素分析、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）分析U(Ⅵ)吸附去除的机理。结果表明SSB去除U(Ⅵ)的适宜条件为：pH=3、投加量1 g/L、吸附时间240 min；在此条件下，在温度30℃时最大吸附量为34.51 mg/g。吸附动力学符合拟二级动力学模型；Langmuir吸附等温模型能更好描述生物炭对U(Ⅵ)的吸附行为。U(Ⅵ)吸附去除机理主要包括静电作用，与Si—O—Si的n-π相互作用，与羟基（—OH）、羧基（—COOH）的配位络合。通过5次吸附-解吸试验发现，U(Ⅵ)去除率和SSB再生率均在80%以上。本研究表明污泥基生物炭具备处理与修复酸性含U(Ⅵ)废水污染的潜力。     

Oxidation mechanisms in bulk Ti2AlC: Influence of the grain size

In this work, oxidation mechanisms were studied in fine-grained (FG) and coarse-grained (CG) Ti₂AlC bulk samples. Results showed that the oxidation kinetics are controlled by the grain size of Ti₂AlC. Bigger are the grains, faster is the oxidation. A dense and protective Al₂O₃ layer forms at the surface of FG-Ti₂AlC samples while for the CG-Ti₂AlC samples, a thick TiO₂ layer forms on top of a discontinuous Al₂O₃. CG-Ti₂AlC was observed to simultaneously transform into Ti₃AlC₂ and TiC instead of being directly transformed into TiC. This transformation result in the following crystallographically sandwich-like structure: (0001) Ti₂AlC // (0001) Ti₃AlC₂ // (111) TiC. The volume shrinkage associated to this transformation produces elongated holes that are partially filled by α-Al₂O₃. The stress caused by the volume shrinkage generates cracks at the surface, which makes the oxygen inwards diffusion easier and thus worsens the oxidation resistance the CG-Ti₂AlC bulk.     

Pyrochlore doped Pr2Sn2O7 ceramics: Electronic transport properties and high NO2 sensitivity

This work proposed pyrochlore doped-Pr₂Sn₂O₇ ceramics with electronic transport and NO₂ sensitivity through molecular insights into sensing mechanism by DFT. NO₂ adsorbed on the p-type semiconductor metal oxide NiO(100) can be decomposed into three stable adsorbed states NO₂, NO and O that will obtain electrons from the NiO valence band to form N₂ (or N₂O) and O²⁻, resulting in an increase of the holes concentration. The results suggest that the response current value of the sensor based on Pr₂Sn₂O₇ doped by Ca²⁺ at A site is 53.5 times higher than that of commercial YSZ, indicating high sensitivity with 420 nA/ ppm at mild temperature 550 °C. Besides the creation of oxygen-defect sites, the electronic transport is responsible for the improved sensing properties. The electrons on doped Pr₂Sn₂O₇ ceramics can complement the hole-accumulation layer and make NO₂, NO, O accept electrons quickly to accelerate the rate of the electrochemical cyclic reaction.     

等离子体改性海绵铁活化过硫酸盐处理含酚废水

采用低温等离子体技术对海绵铁表面进行改性，并将其用于活化过硫酸盐（PS）处理含酚废水。通过氮气等温吸附（BET）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等手段对改性前后的海绵铁进行表征分析。以苯酚为目标污染物，通过静态实验考察催化剂投加量、催化剂/PS摩尔比、pH和苯酚初始浓度对等离子体改性海绵铁活化PS处理含酚废水的影响。结果表明，改性后的海绵铁比表面积、孔容及孔径均有增大，活化PS能力显著提高；在最佳反应条件（等离子改性海绵铁的投加量为0.4g/L，催化剂/PS摩尔比为1∶15，溶液pH为2，苯酚的初始浓度为250mg/L）下，苯酚的去除率可达95%；反应过程符合二级反应动力学，主要是硫酸根自由基和羟基自由基起氧化作用。等离子体技术改性海绵铁活化过硫酸钠可有效去除水中苯酚，为实际含酚废水的处理提供一些思路。     

含芳香氨基酸三肽及其衍生物自由基离子的形成和解离机理研究

铜-配体(L)-三肽组成的三元复合物［Cu(L)M］²⁺，其中，L表示4′-氯-2,2′:6′,2″-三联吡啶(缩写为4Cl-tpy)；M表示酪氨酰-甘氨酰-色氨酸(YGW)及其修饰型三肽(CH₃CO-YGW-OCH₃，缩写 Ac-YGW-OMe)。使用该复合物，通过碰撞诱导解离 (collision-induced dissociation, CID)产生两种自由基离子 (［YGW］^·+和［Ac-YGW-OMe］^·+)。采用串联质谱结合密度泛函理论 (density functional theory, DFT)得到气相稳定结构，并研究其气相解离行为。研究结果表明，［YGW］^·+和［Ac-YGW-OMe］^·+的气相解离行为截然不同，［YGW］^·+主要产生［M-CO₂-116］⁺和［M-CO₂］^·+碎片离子；而［Ac-YGW-OMe］^·+在气相中主要产生［M-CH₃OH］^·+碎片离子。推测这两种离子的气相裂解机理分别为：［YGW］^·+羧基上的质子重排到多肽骨架中羰基氧上，经历 C_α-C键的断裂产生［M-CO₂］^·+、断裂色氨酸侧链 C_β-C_γ键产生［M-CO₂-116］⁺离子；［Ac-YGW-OMe］^·+则先经历质子重排到酯基氧上，然后经过C-O酯键的断裂形成［M-CH₃OH］^·+离子。参与重排的质子可能有3个来源：Ac-YGW-OMe中甘氨酸的C_α-H、色氨酸的C_α-H 或C_β-H，该机理有待进一步验证。本研究将为其他类型多肽及衍生物的结构及气相反应机理研究提供参考。     

[学科发展]机构学中机构重构的理论难点与研究进展——变胞机构演变内涵、分岔机理、设计综合及其应用

生产力发展与工程技术革新要求机构具备可自重组与可重构及“一机多用”的功能，以满足复杂工况需求。可重构机构具有可变活动度和可变构态，可以满足多任务、多工况与多功能的要求，然而，决定其设计方法的演变内涵与分岔机理的研究目前仍不为学者们充分了解。从变胞机构的演变与分岔机理的角度，以旋量理论、李群与李代数及微分流形为主要工具，揭示了机构演变内涵及运动与约束空间的内在关联关系；探究了机构演变中的分岔机理与可控奇异位形，回顾了变胞机构与折纸及折展机构的历史渊源，综述了变胞机构的构型设计、性能综合与新型设计理念及其创新应用。