漂浮型BiOCl/EP光催化剂的原位合成及其光催化降解性能

通过原位沉积法将BiOCl负载到膨胀珍珠岩(EP)孔隙表面,制备出新型漂浮型BiOCl/EP光催化剂,并通过一系列手段对样品进行表征。结果表明,在模拟太阳光照射下,BiOCl/EP复合材料在125 min内对100 mL 15 mg/L罗丹明B溶液的降解率可达95.8%,远高于纯BiOCl。光催化活性的提高主要归因于BiOCl/EP复合材料中的Bi—O—Si键可作为电子传输通道促进光生电子-空穴对的分离和迁移、更高效的太阳光能利用率以及活性氧物种产生的效率。经过5次连续循环使用后,该复合物的光催化降解效率仍可达到91.0%。     

无卤阻燃剂在聚合物阻燃中的应用研究进展

近几年来,无卤阻燃剂凭借其高效、低烟、低毒等特点,在阻燃领域的开发与应用受到越来越多的关注,已然成为阻燃高分子研究的重要发展方向。本文对近年来一些无卤阻燃剂在聚合物中的应用研究进展做了简要综述,并对其阻燃机理进行一定分析。最后,对聚合物阻燃剂的未来发展方向和趋势进行了展望。     

0?1膨胀负二项回归模型在COVID?19疫情分析中的应用

在公共卫生等应用领域，经常会同时出现零观测值、一观测值较多的情况. 为更好地拟合这类数据，采用0?1膨胀负二项分布及其回归模型进行分析. 在数据扩充基础上，结合Pólya?Gamma潜变量对模型参数进行贝叶斯推断. 最后，对我国湖北省2019冠状病毒病(COVID?19)死亡数据集进行分析. 研究表明，0?1膨胀负二项回归模型能够达到更好的拟合效果.     

黏土膨胀储层伤害数值模拟研究

在钻、完井或注水过程中，水基工作液的引入可能导致储层中黏土矿物膨胀而造成储层伤害。关于黏土膨胀储层伤害的研究较多，而对其时间空间变化规律的数值研究相对较少。基于渗透水化和水分子的菲克扩散建立了黏土膨胀储层伤害的数学模型，模拟了井筒周围储层无因次渗透率的时空演变特征，并由此计算了其表皮系数随时间的变化情况。结果表明，黏土膨胀伤害具有早期迅速增加、中晚期缓慢增加直至停止的特点，主要的损害量由早期贡献。储层某点的渗透率降低程度有限，但伤害在空间上的延伸范围较远，可以达到几米的量级，造成明显的伤害效果。总结来看，基于简化的数学模型，定量模拟了井筒周围黏土膨胀伤害的空间分布特征与其随时间变化特点，实现了单因素储层伤害的时空动态模拟，对矿场实践有一定的参考价值。      

Li、Na、K基蒙脱石的基因特性与其水化膨胀特性的关系

为了研究 Li，Na，K 基蒙脱石的基因特性对水化膨胀特性的影响，采用氯化锂、氯化钠、氯化钾对离心提纯后的怀俄明型钠基蒙脱石进行改型处理，制备出 Li、Na、K 基蒙脱石样品，并进行了水化膨胀试验，之后采用 ICP、FTIR、XRD、NMR 等方法分析了 Li、Na、K 基蒙脱石的元素含量、官能团种类、水化膨胀状态下层间距变化及水分赋存状态。结果表明，Li 基蒙脱石的羟基伸缩振动峰和羟基弯曲振动峰强度高于 Na 基和 K 基蒙脱石，改型蒙脱石的水化膨胀能力由强到弱排序为：Li 基＞Na 基＞K 基，Li、Na、K 基蒙脱石在水化膨胀状态下均有结合水和自由水 2 种水分，含水量排序为：Li 基＞Na 基＞K 基，水化膨胀后 Li 基蒙脱石的层间距增加最多，K 基蒙脱石的层间距增加最少。研究结论为揭示蒙脱石的结构内水赋存机理和综合利用提供了重要的理论基础。     

一种钻井液用高效抗磨润滑剂

长水平井段高摩阻扭矩及深井高温高压环境，对钻井液润滑剂的润滑抗磨能力提出了更高的要求。传统钻井液用润滑剂难以满足上述技术要求。基于“固-液”协同高效润滑技术思路，优选改性植物油MVO-3、改性可膨胀石墨GIC，结合分散剂、乳化剂的优选及制备条件的优化，研制出了一种高效抗磨润滑剂SDL-1。评价结果表明，5%淡水基浆、4%盐水浆中加入0.5% SDL-1时，其润滑系数降低率分别为不小于85%、大于70%。SDL-1与现场钻井液的配伍性良好，抗温达150℃，起泡率低，且荧光级别小于5级。销-盘式摩擦磨损实验结果表明，SDL-1的抗磨耐磨效果优良，润滑持效性较好，可有效缓解或解决复杂井高摩阻扭矩技术难题，具有良好的推广应用价值。      

采动覆岩卸荷膨胀累积效应

地下煤层开采引起的岩层运动是一系列安全和环境问题的根源,研究采动岩层运动规律是安全、高效、绿色开采的重要基础。通过对岩层运动过程的研究,揭示了采动覆岩卸荷膨胀累积效应及其对岩层运动规律的影响机制。研究表明:采动覆岩经历了卸荷膨胀与再压实的动态过程。受关键层结构控制,上覆岩层由下向上成组破断运动,关键层破断前,阻断了上覆载荷向下方岩层的传递,导致其因卸荷而产生膨胀,包括碎胀与弹性膨胀。随着关键层破断高度增加,覆岩卸荷高度同步增大,因卸荷而膨胀的岩层总厚度不断增大;同时卸荷煤岩也受到已破断关键层载荷的压实作用,从而造成覆岩卸荷膨胀总量的不断变化。将这种覆岩卸荷膨胀总量随覆岩卸荷高度动态变化的现象定义为采动覆岩卸荷膨胀累积效应,进而建立了理论模型,并通过淮北海孜煤矿巨厚火成岩下采煤覆岩裂隙实测进行了验证。结果表明,采动覆岩卸荷膨胀累积效应对采动岩层运动规律产生了重要影响,如影响覆岩关键层下离层量,影响覆岩关键层贯通破断的高度,影响不同开采条件的地表下沉系数等。采动覆岩卸荷膨胀累积效应改变了对离层存在形式的传统认识,该效应的存在导致关键层下最大离层量一般小于采高的10%,覆岩可注浆充填空间并非传统认识上的“离层区”,而主要是注浆充填压力“压实”作用下将覆岩卸荷累积膨胀所转化出的那部分空间,该发现指导了覆岩隔离注浆充填绿色开采技术的创新研发及其在建筑物压煤开采中的成功实践。     

基于热-流-固体系参数演变的煤与瓦斯突出能量演化

基于气固耦合作用条件下的煤与瓦斯突出物理模拟试验结果,分析了突出过程中的温度-气压-应力体系演化过程,从热力系统能量守恒的思想出发,探讨了突出过程中多变指数的实时演化,并根据动态变化的多变指数推导出了多变过程中的瓦斯膨胀能的计算方法,在此基础上讨论了突出过程中的能量释放问题。研究结果表明:煤体不同区域的应力变化在突出过程中共呈现3种类型,即:初始下降—波动升降—平稳回升型、初始上升—小幅下降—平稳回升型和小幅下降—平稳回升型;煤体内瓦斯压力变化过程呈现两种类型,即:初始下降—波动升降—平稳下降型与平稳下降型;煤体温度则在突出过程中表现为单一的持续下降过程。煤体卸压区和应力集中区在突出前期为定温-定压-定熵相互转换的多变过程,突出中期为定温过程,突出后期为定温-定压相互转换多变的过程;应力升高区在突出前期为定温-定压相互转换的多变过程,突出中期至后期主要表现为定温过程;原岩应力区在突出前期为定温-定压相互转换的多变过程,突出中期至后期处于一个定温-定压-定熵相互转换的多变过程。突出过程中煤体的弹性应变能释放主要来自于应力集中区和应力升高区,煤体内各区域的弹性应变能的释放都会经历一个下降随后回升的现象,且该过程中各区域的弹性能不会一次性完全释放。突出过程中越靠近工作面区域释放的瓦斯膨胀能越大,膨胀能的释放并不是一个连续的过程,而是呈现阶段波动式,这种波动在突出后期尤为明显。根据本文的研究,在煤体物理力学性质确定的前提下,单独释放弹性应变能或瓦斯膨胀能都可以达到降低突出发生风险的目的,若同时对两者进行处理,则突出风险降低的概率更大。     

形状记忆聚合物在石油工程中的应用前景

形状记忆聚合物（SMP）是国内外广泛关注的新材料之一，近几年开始开展在石油工程中的应用研究。在分析形状记忆聚合物记忆效应机理和在石油工程中应用优势的基础上，介绍了国外形状记忆聚合物在石油工程中的研究与应用现状，提出了其在智能堵漏钻井液、可膨胀水泥、智能膨胀支撑剂、重复压裂转向剂和防砂筛管中的应用前景，指出了在石油工程中应用的关键技术，包括形状记忆物理机理、特定结构设计、井下力学演变规律及预测和形状记忆聚合物体系性能参数优化。建议围绕以上关键技术涉及的基础理论、工艺技术进行研究，通过现场试验，尽快将形状记忆聚合物应用于石油工程，以提高油气勘探开发效益，降低作业成本。      

蒙脱石水化膨胀抑制对煤泥水过滤的影响

为了研究蒙脱石水化膨胀抑制对煤泥水过滤的影响，采用氯化钾和苄基三甲基氯化铵(TMBAC)作为抑制剂，在抑制和非抑制状态下进行了含蒙脱石煤泥水的过滤试验。结果表明:氯化钾和TMBAC对蒙脱石水化膨胀均有较好的抑制作用，氯化钾质量分数为1.12%和TMBAC质量分数为0.4%时，可以使蒙脱石的防膨率达90%。与非抑制状态相比，抑制状态下含蒙脱石煤泥水过滤的滤饼水分降低、过滤时间缩短和脱水速率增大，且TMBAC抑制状态下含蒙脱石煤泥水过滤效果更好。氯化钾和TMBAC通过水化能较低的K+,C6H5CH2—N+(CH3)3进入蒙脱石层间，限制层间阳离子和水分子的扩散运动，达到蒙脱石水化膨胀的抑制。C6H5CH2—N+(CH3)3还可以吸附在蒙脱石和煤颗粒表面，增加蒙脱石和煤颗粒的疏水性，起到助滤剂的作用。