煤矿工作面微震信号特征及其能量变化研究

为对冲击地压预测指标及阈值的设定提供一定支撑,运用SOS微震监测系统对某煤矿2-228工作面的矿震信号进行远离、实时、动态、自动监测,采用窗口傅立叶变换对微震原始信号进行处理,分析了不同能量级别微震波形及频谱的特征。研究结果表明：不同能量级别下信号所对应的波形形态和频谱存在不同特征。振幅高、主频低且集中、信号持续时间长、尾波相较首波发育明显、衰减速率慢是强矿震的典型特征;随矿震能量的减小,震动衰减速率逐渐变快,信号持续时间变短,首波发育开始明显,速度振幅随相应变低,但振幅降低速率逐渐放缓,主频由集中逐渐向扩散发展,而频率分布范围影响却不大。     

阿尔泰南缘北塔山组火山岩锆石U-Pb定年及地质意义

新疆阿尔泰南缘北塔山组火山岩较为发育。本文对新疆阿尔泰南缘默色克奥依一带北塔山组火山岩进行地球化学分析和年代学研究。研究表明：U-Pb锆石年龄为（384.3±4.0Ma）Ma,为中泥盆世;该组火山岩属于钾质钙碱性系列,全碱（Na2O+K2O=2.07%-6.49%）和YiO2（0.24%-0.64%）含量较低,K2O含量（1.11%-4.04%）变化较大,稀土元素含量（∑REE）较低。稀土元素显示其轻稀土富集且分馏不明显;δEu值均大于1,为Eu富集型;δCe值均小于1,为Ce亏损型。该组火山岩微量元素P明显富集,K、Rb、Ba等大离子亲石元素（LILE）略富集,亏损Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素（HISF）。结合前人研究,本文认为默色克奥依一带北塔山组火山岩形成于岛弧及与俯冲过程有关的活动大陆边缘造山带环境,为泥盆纪古大洋俯冲消减过程中,俯冲板片脱水产生的流体交代上覆地幔楔部分熔融的产物。     

高压X射线衍射的脉冲激光加热方法

相对于传统的连续激光加热方法,脉冲激光加热能够显著缩短加热时间,从而有效阻止金刚石样品腔内各组分的化学反应。基于北京同步辐射装置(Beijing synchrotron radiation facility,BSRF)高压实验站原有的连续激光加热系统,建立了可应用于高压X射线衍射实验的脉冲激光加热方法。该方法利用信号发生器对脉冲激光器、测温电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)光谱仪以及X射线探测器进行同步控制,实现了脉冲激光对样品加热,并在加热周期内完成温度谱及高压衍射数据的同步采集。利用高压条件下的Pt样品,对脉冲激光加热过程中样品的温度稳定性、重复性以及温度梯度进行了测试,并完成了原位X射线衍射实验。该脉冲激光加热系统的搭建,为在BSRF高压实验站开展原位脉冲激光加热方法研究提供了条件,也为将来在北京高能同步辐射光源上实施相关方法奠定了基础。     

雾化溶液除湿系统最适液滴特性

液滴特性是影响雾化溶液除湿系统性能的关键因素,但目前适用于该类除湿系统的最佳液滴特性尚不明确。为此,本文基于雾化溶液除湿过程所遵循的质量、能量平衡,借助数值模拟及正交设计,以超声波雾化溶液除湿系统（UADS）为例,对除湿剂液滴在各典型粒径、温度、质量分数等特性组合下的除湿性能进行研究。结果表明：随着液滴粒径的减小、溶液质量分数的增加以及液滴温度的降低,雾化除湿系统性能虽均有所提升,但其改善作用依次减弱;通过正交设计优化液滴特性组合,可显著提升雾化除湿系统性能。与液滴优化前相比,UADS系统在本文所得最适液滴特性下的性能,比传统典型性能（除湿速率为7.5g/s,除湿效率为48.5%）大幅提升,除湿速率提升31.04%,除湿效率改善达24.63%。研究可为雾化溶液除湿系统液滴特性的合理优选,并进一步提高系统的除湿性能及经济性提供积极参考。     

原油及馏分油脱酸技术进展

石油酸是原油和馏分油中普遍存在的腐蚀性物质,其主要成分为环烷酸并且含量可以高达90%以上。环烷酸具有羧酸的所有化学性质,所以常常造成严重的腐蚀,从而影响原油加工设备及油品使用设备的正常运行和使用寿命。随着近年来世界范围内高酸原油产量的逐渐增加,高原油及各种高酸值馏分油所带来的腐蚀与产品质量问题显得愈发严重,因此迫切需要开发出经济高效的脱酸技术与工艺路线。本文较为全面而详细地总结并评述了国内外原油及油品的各种脱酸技术方法。分析表明：目前所报道的各类脱酸工艺较多,其中工业应用的加氢脱酸效果虽好但是成本较高,而其他大多数脱酸方法都存在较多的缺点或不足,因此探寻一种绿色环保、经济高效并且具有较好普适性的油品脱酸工艺显得非常迫切而必要。酯化法脱酸具有加工工艺简单、不需要复杂的后继处理,几乎可以降低所有的高酸值原油和油品（轻质、重质馏分油以及渣油）的酸值,为原料油的进一步加工提供了方便。酯化脱酸工艺的关键在于高效催化剂的选择,而目前的催化酯化体系虽然脱酸率较高,但仍存在着反应时间较长的不足,相信通过反应过程强化等手段解决该问题以后,催化酯化脱酸工艺会被很快投入到原油及油品的脱酸实际工业生产中去。     

SiO2/C复合微球的制备及其脱除水体中Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的动力学和热力学

首先,将Stober法制备出的SiO2活性微球分散到抗坏血酸(VC)水溶液中,通过水热碳化法成功制备出了SiO2/C复合微球.采用XRD、SEM、TEM和BET等手段对产物的结构、形貌和比表面积进行了分析.然后,以Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)为目标污染物,对比研究了SiO2和SiO2/C对水体中上述两种金属离子的脱除效果.结果表明,SiO2和SiO2/C对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学满足准一阶动力学方程,吸附热力学过程符合Langmuir模型,但SiO2/C复合微球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除量较高,且具有较好再生性能,经过6次循环使用后,对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除率仍高达95％和93％.     

离子侵蚀对再生混凝土多重界面区微观形貌影响

为了研究离子侵蚀对再生混凝土多重界面过渡区的影响,借助SEM和EDS,以Ca元素和Si元素为特征元素进行面扫描,实现了对骨料和砂浆基体的区分,发现了经NaCl溶液和Na2SO4溶液浸泡60 d后的再生混凝土界面过渡区趋于疏松;以S元素和Cl元素为示踪元素,观察到其在界面区的富集,证明了界面过渡区是离子侵蚀的主要通道;浸泡60 d后界面区显微硬度分别下降约70％和20％,界面过渡区宽度分别增加约50％和20％.研究实现了对离子侵蚀后再生混凝土界面过渡区位置和范围的界定,且表现出与显微硬度结果的一致性.     

超声波辅助插层-剥离法制备煤系高岭土微粉的研究

我国煤系高岭土储量丰富,为满足造纸、纺织等行业个性化的需求,通常要对其进行深加工。以山西朔州煤系高岭土为原料,分别在恒温磁力搅拌和超声波作用下探究了煤系高岭土/二甲基亚砜(DMSO)插层复合物制备的最佳条件,在插层复合物的基础上对煤系高岭土进行超声辅助剥离,制备得到高岭土微粉,并利用XRD、SEM、BET、TG-DSC等方法分析表征样品。正交实验结果表明在磁力搅拌条件下DMSO用量、插层时间以及插层温度均对插层率具有一定的影响,引入超声波有利于高岭土插层率的提升。插层复合物经超声辅助剥离后晶粒厚度明显减小,高岭土片层状结构大体上呈现碎片化,仅保留少部分大的片状结构,其边缘碎化,整体上也出现碎裂的趋势。剥离样品的比表面积和孔径均大幅度增加,为硬质高岭土的剥离和超微细粉体的制备提供了新的思路。     

亚磷酸酯功能化聚硅氧烷扩链聚乳酸的阻燃性能研究

将聚氨基环氧基硅氧烷（PSQ）以及亚磷酸酯功能化的聚氨基环氧基硅氧烷（PPSQ）与聚乳酸（PLA）通过熔融共混制备了扩链PLA。研究了亚磷酸酯基团的引入对PSQ在PLA中的扩链和阻燃性能的影响,探究PPSQ在PLA中的阻燃机理。结果表明,相比于PSQ,PPSQ可以明显提高PLA的分子量和复合黏度,具有更好的扩链作用;PPSQ的引入可以明显改善PLA的阻燃性能,使得PLA?PPSQ的极限氧指数提高至25.4 %,比纯PLA提升了31.6 %,且使得PLA的热释放速率峰值和总热释放量分别下降了18.1 %和16.6 %。分析可知,由于亚磷酸酯基团的引入,促使PLA?PPSQ中的硅元素在燃烧过程中向炭层表面迁移形成更多富含碳化硅和氧化硅的致密炭层,起到隔热隔氧的作用,进而发挥优异的阻燃性能。