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倾斜地层中层间压裂对互层储层CO2封存效能的调控机制研究
全球气候变暖背景下,碳地质封存(Carbon dioxide geological storage, CGS)技术被视为缓解温室效应的关键手段。然而现实困境在于:优质储层与CO2排放源的"空间错配"问题突出,且自然界广泛存在的砂岩-泥岩互层结构因低渗透性严重制约封存效率。传统垂直井压裂技术难以经济有效地开发这类薄互层储层,而水平井技术虽能扩大接触面积,但未考虑地层倾斜带来的非对称流动特性。这一系列挑战催生了储层改造技术的创新需求。吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室的王耀辉团队在《Geoenergy Science and Engineering》发表的研究中,以鄂尔多斯盆地石千峰组为研究
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-07-31
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锆掺杂β-环糊精-碳量子点动态交联水凝胶:超高温压裂液性能增强与流变特性研究
10,000米)发展,塔里木盆地等区域面临200-224°C的极端井下温度环境。传统聚丙烯酰胺压裂液在180°C以上就会出现明显的性能衰减,而常规纳米交联剂(如纳米二氧化硅、氧化锌等)存在易聚集、稳定性差等问题,难以满足超高温压裂需求。这一技术瓶颈严重制约着深层油气资源的有效开发,亟需开发具有自适应交联特性的新型耐高温压裂材料。西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室的研究团队创新性地将β-环糊精(β-CD)的金属螯合特性与碳量子点(CDs)的纳米增强效应相结合,开发出具有温度响应特性的动态交联水凝胶。研究人员通过水热法合成碳量子点后,将其与单-(6-氨基-6-脱氧)-β-环糊精和八水合
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-07-31
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韩国统营国际音乐节(TIMF)作为全球化文化节庆的多尺度守门人机制与地方振兴研究
在全球化浪潮下,无数小城市正面临文化认同危机与经济衰退的双重挑战。韩国统营——这个曾经繁荣的渔业城市,在20世纪90年代因产业衰退陷入困境,却通过创办统营国际音乐节(TIMF)实现了华丽转身,成为"亚洲的萨尔茨堡音乐节"。这个奇迹般的转型背后,隐藏着怎样的成功密码?韩国高丽大学公共行政系的研究人员Dowon Hwang和Yong-Sook Lee通过长达13年的追踪研究,揭示了文化节庆推动地方发展的关键机制——多尺度知识守门人(multi-scalar knowledge gatekeepers)的协同作用。研究团队采用混合研究方法,结合深度访谈(10位关键受访者)、档案分析(2002-201
来源:Geoforum
时间:2025-07-31
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高压下Ga和Ge的金属-硅酸盐分配行为及其对地球挥发性物质吸积的启示
地球的挥发性元素(如镓Ga和锗Ge)为何在硅酸盐地幔中如此稀缺?这一谜题长期困扰着行星科学家。传统理论认为,这些元素可能在地球形成晚期才被吸积,或是在核幔分异过程中大量进入地核。然而,现有实验数据多局限于低压条件(<25 GPa),难以解释它们在高压下的真实行为。更矛盾的是,尽管Ga和Ge具有相近的冷凝温度,其在地幔中的丰度却差异显著——Ge的亏损程度远超Ga,暗示着复杂的分配机制。为破解这一难题,南方科技大学地球与空间科学系的研究团队在《Geochimica et Cosmochimica Acta》发表了一项突破性研究。他们采用激光加热金刚石压砧(Laser-Heated Diamond
来源:Geochimica et Cosmochimica Acta
时间:2025-07-31
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缺陷MOF负载CoNi双金属催化剂高效催化木质素衍生物水相氢解脱氧反应研究
随着全球能源危机和环境问题日益严峻,寻找可再生的石油燃料替代品成为当务之急。木质素作为自然界储量最丰富的芳香族聚合物,其高效转化利用被视为生物质精炼的关键突破口。然而,传统氢解脱氧(HDO)工艺需要高温高压条件,且催化剂活性和选择性不足,严重制约了木质素的高值化利用。香兰素(VAN)作为木质素衍生物的代表性模型化合物,其定向转化为2-甲氧基-4-甲基苯酚(MMP)的过程存在反应条件苛刻、催化剂成本高等瓶颈问题。江苏海洋大学环境与化学工程学院的研究团队创新性地将CoNi双金属与缺陷工程修饰的MOF-303材料相结合,开发出高效水相催化体系。通过精确调控热还原温度(460°C)和金属比例(Co:N
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综述:陆相页岩润湿性特征及基于机器学习的页岩润湿性预测
文献回顾页岩储层因分布广、资源丰富成为全球能源开发的重点。润湿性作为控制多孔介质中流体分布的关键参数,直接影响页岩内油/水的吸附行为,进而决定油气采收率。传统测量方法存在实验误差大、成本高等问题,亟需多尺度研究手段突破技术瓶颈。地质背景以渤海湾盆地南堡凹陷古近系页岩为例,该区域覆盖2×105 km2,石油地质资源量占全国29.6%。页岩TOC平均0.80%,烃生成潜力(S1+S2)平均2.06 mg/g,属中等-好烃源岩(图5a)。润湿性控制因素分子动力学模拟显示,温度升高(298-358 K)使水接触角减小,润湿性增强;压力升高(0.01-20 MPa)则导致接触角增大,润湿性减弱。TOC与
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基于遗传编程与线性回归的可解释性AI预测煤哈氏可磨性指数及半焦快速气化过程中NO异相还原特性研究
在全球能源结构中,煤炭仍占据重要地位,中国2024年煤炭消费占比高达53.2%。低阶煤储量超过全国探明储量的一半,其热解过程中产生的半焦因化学活性差常被视作废弃物。这类低挥发分燃料在富氧燃烧(oxy-fuel combustion)中存在点火困难、燃尽率低及NOx排放高等问题。长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室的王鹏谦团队在《Fuel》发表研究,首次揭示了半焦在CO2气氛下快速气化生成焦炭(RGC)的NO还原机制,为"双碳"目标下半焦清洁利用提供新见解。研究采用固定床实验与量子化学计算相结合的方法,在900-1500°C范围内制备RGC,通过BET比表面积测试、元素分析、XPS等手
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基于水净化污泥制备高铁酸钾(Fe(VI))及其在二苯并噻吩氧化脱硫中的应用研究
随着环保要求的日益严格,燃料脱硫技术成为能源领域的研究热点。二苯并噻吩(DBT)等含硫化合物在燃烧时会产生二氧化硫等污染物,传统氧化脱硫(Oxidative Desulfurization, ODS)技术依赖工业试剂合成的氧化剂,存在成本高、环境负担重等问题。与此同时,水处理行业每年产生大量含铁锰污泥,其处置问题亟待解决。如何实现"以废治废",将废弃物转化为高值化学品,成为推动循环经济的关键科学问题。国立成功大学资源工程系的研究团队在《Fuel》发表创新性研究,首次系统探究了利用水净化污泥(WPS)制备高铁酸钾(K2FeO4)的工艺条件及其在DBT脱硫中的应用。通过优化硝酸溶解、次氯酸钠湿法氧
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双喷射策略下乙醚-柴油混合燃料的宏观喷雾特性研究及其对发动机性能的影响
85)和自发火特性的二乙醚(DEE),通过创新性的双喷射策略,在《Fuel》期刊上揭示了这种氧合燃料的喷雾动力学奥秘。研究采用高速成像与MATLAB图像处理技术,在恒定压力流动腔中模拟发动机环境,系统对比了含40%二乙醚的混合燃料(DEE40)与基准柴油在不同喷射压力(FIP:700/1200 bar)、环境压力(Pamb)和喷射间隔(DT:0.15/0.45 ms)下的喷雾行为。通过量化喷雾尖端穿透长度、锥角面积等宏观参数,结合韦伯数(We)和雷诺数(Re)等无量纲参数分析流体力学特性。单喷射策略下的燃料特性比较DEE40在喷射初期展现出"冲刺型"表现:由于密度降低(0.71 vs 0.83
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多孔介质阻挡放电等离子体:一种高效节能的温和氨合成策略
氨(NH3)作为重要的化工原料和潜在的无碳能源载体,其工业生产长期依赖高能耗的Haber-Bosch工艺(HBP),该工艺需要在450-600°C高温和10-25 MPa高压下进行,每年消耗全球2%的能源并产生4.5亿吨CO2排放。如何实现温和条件下的高效氨合成,成为能源化工领域亟待解决的世界性难题。针对这一挑战,浙江大学能源清洁利用国家重点实验室的研究团队创新性地开发了多孔介质阻挡放电(MDBD)等离子体反应器。这种新型反应器通过独特的结构设计,实现了在常压条件下氮气(N2)的高效氢化,为绿色氨合成提供了全新解决方案。相关研究成果发表在《Fuel Processing Technology》
来源:Fuel Processing Technology
时间:2025-07-31
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碱性水电解槽中气泡分布特性与流场耦合效应的三维模拟研究
氢能作为清洁能源载体,其市场需求激增推动了电解水制氢技术的发展。碱性水电解(AWE)虽因成本低、效率高成为最成熟的商业化制氢方式之一,但电极表面气泡积聚形成的"气泡帘"会增大界面电阻、引发极化现象,导致催化剂失效和效率下降。更棘手的是,气泡动态行为还会干扰电解槽内流场分布,形成气液联动的层流/湍流,进一步影响传质效率。目前针对AWE的数值模拟多局限于二维模型,对三维流场效应(如对流、速度分布、扩散等)与气泡动态行为的耦合机制研究仍属空白。南京工业大学安全科学与工程学院的研究团队在《Fuel》发表研究,通过建立三维瞬态AWE数学模型,首次系统揭示了流场与气泡的相互作用规律。研究采用COMSOL
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仿箭羽流场结构优化提升质子交换膜燃料电池气液传输协同性研究
在碳中和背景下,质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其零排放特性成为能源转型的关键技术。然而传统流场设计长期面临"跷跷板困境"——增强气体传质往往导致水管理恶化,而优化排水又可能牺牲反应均匀性。这一矛盾严重制约着燃料电池在新能源汽车和航空航天等领域的应用突破。山东航空学院飞行学院的研究人员从古代箭羽的流体导向特性中获得灵感,创新设计出仿箭羽蛇形耦合流道(BIAFSSC)。通过系统的三维计算流体力学(CFD)模拟与多物理场耦合分析,研究发现:采用60°分叉角时,交叉流效应使氧气分布均匀性提升3.12%,同时0.8mm子流道宽度设计使压降降低10.32%。更突破性的是,通过重构流道几何形状与减小双极
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热再生沥青混合料界面损伤机制的多尺度研究:基于新旧沥青掺混程度的分子动力学解析
随着全球道路建设规模不断扩大,每年产生的废旧沥青路面材料(RAP)堆积如山。传统热再生技术虽然能实现资源循环利用,但当RAP掺量超过30%时,再生混合料常出现界面粘结强度不足、抗水损害能力下降等问题,严重制约着高比例RAP的应用。这背后的核心矛盾在于:新旧沥青在热再生过程中难以实现完全融合,形成复杂的多相界面体系,而现有研究对其中微观失效机制的认识仍存在大量空白。长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室的研究团队独辟蹊径,将分子动力学(MD)这一前沿计算手段引入道路材料研究领域。他们构建了不同老化程度沥青分子模型,模拟了从轻度氧化到严重老化的三种状态,并创新性地建立了考虑新旧沥青不同掺混程度的
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聚乳酸直接水相重整制氢及烷烃:一种可持续塑料废弃物管理策略
随着全球塑料污染问题日益严峻,传统填埋方式已无法应对每年数亿吨的塑料废弃物。尤其引人关注的是,被标榜为"环保"的聚乳酸(PLA)塑料,在实际环境中降解速度缓慢,其堆肥处理还会产生比传统塑料毒性更高的微塑料。这种"绿色悖论"促使科学家们寻找更高效的塑料资源化途径。西班牙马德里自治大学(Universidad Autónoma de Madrid)的研究团队在《Fuel》发表创新性研究,开发出通过直接水相重整(APR)将PLA转化为氢能和烷烃的新策略。研究人员采用透射电子显微镜(STEM-HAADF)、X射线光电子能谱(XPS)等技术表征催化剂,通过氮气吸附测定碳载体孔隙结构,并在高压反应釜中进行
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肯尼亚人群法医遗传频率数据库的构建与线粒体基因组多样性分析
在法医科学领域,DNA证据的统计权重高度依赖群体特异性遗传频率数据。然而当前三大国际法医遗传学会(ISFG)推荐的数据库——Y染色体单倍型参考数据库(YHRD)、EDNAP线粒体DNA群体数据库(EMPOP)和STRidER参考数据库中,非洲数据占比不足13%,且存在技术滞后(如EMPOP仍以线粒体高变区数据为主)和伦理合规性问题。这种数据鸿沟严重制约了非洲地区法医DNA证据的统计学效力,特别是在涉及随机匹配概率(RMP)计算时可能产生偏差。针对这一现状,肯尼亚医学研究所(Kenya Medical Research Institute, KEMRI)的研究团队开展了开创性工作。通过建立首个符
来源:Forensic Science International: Synergy
时间:2025-07-31
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华北平原冬小麦氮素分配与再动员优化提升氮素利用效率的研究
华北平原作为中国"粮仓",贡献了全国三分之二的小麦产量。然而当前农户平均施氮量(325 kg ha-1)远超最优阈值(180-220 kg ha-1),不仅造成60%的氮污染(包括地下水污染、水体富营养化和N2O排放),更使氮肥利用率跌破30%。新乡学院生物工程学院的研究团队在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》发表的研究,通过量化不同氮水平下小麦冠层器官氮动态,揭示了"减氮增效"的生理机制。研究采用两年田间定位试验(2009-2012),设置0-330 kg N ha-1梯度处理,测定各冠层器官(旗叶至第4节间)的氮积累量、分配比例及再动员效率(NRE
来源:Estuarine, Coastal and Shelf Science
时间:2025-07-31
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基于绿色腐蚀化学的梯度微结构锌阳极设计:同步实现废水修复与高性能储能
随着新能源产业爆发式增长,锂锌等金属矿产开采加剧导致含镉(Cd2+)、铅(Pb2+)、铜(Cu2+)的冶炼废水污染问题日益严峻。传统化学沉淀法年处理成本高达10亿美元,且资源回收率低。与此同时,水性锌金属电池(AZMBs)虽具安全环保优势,却受限于锌阳极的枝晶生长、电解液腐蚀和析氢反应三大瓶颈。现有的人工功能层(AFL)设计多采用单一组分,难以协同解决界面动力学与稳定性问题,且制备工艺复杂、附着力差。北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室的研究团队独辟蹊径,从绿色腐蚀化学角度出发,开发出EcoCorr-Zn协同策略。该研究通过锌箔功能化同时实现重金属废水净化与阳极改性,构建具有局部梯度特性
来源:eScience
时间:2025-07-31
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南海夏秋季热带气旋雨滴粒径分布特征的卫星观测研究及其降水预报意义
热带气旋(TC)是影响南海周边国家的重要天气系统,其带来的强降水常造成重大经济损失。近年来,秋季TC活动呈现增强趋势——2014-2022年间南海秋季超强台风数量达14个,远超夏季的3个。这种季节性差异背后隐藏着复杂的微物理机制:雨滴粒径分布(RSD)特征直接影响潜热释放和降水效率,进而改变TC强度和路径。然而,现有研究多聚焦单一季节或个别TC案例,缺乏系统性比较。中山大学大气科学学院、广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室的Qian Guiling等研究人员在《Dynamics of Atmospheres and Oceans》发表论文,首次基于卫星观测对比了南海夏秋季TC的RSD差异。研
来源:Dynamics of Atmospheres and Oceans
时间:2025-07-31
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空气微泡放电等离子体射流高效降解高盐废水有机污染物的中试研究
3.5 wt%)的处理成为环境领域重大挑战。这类废水不仅含有高浓度Cl−、SO42−等无机盐离子,其有机污染物还会与传统氧化技术中的活性自由基发生副反应,导致处理效率低下。更棘手的是,现有等离子体技术(APDP)因气液传质效率限制,难以实现大规模应用。大连理工大学材料改性激光/离子/电子束教育部重点实验室的研究团队另辟蹊径,开发出阵列空气微泡放电等离子体射流系统。通过调控电压参数(10-20 kV),首次观察到放电模式从丝状放电→流注放电→电弧放电的转变过程,并证实16 kV时臭氧(O3)产率最高。结合光谱分析发现,升高电压能显著增强OH(A2Σ+–X2Π)、N2(C3Πu–B3Πg)等活性物
来源:Desalination
时间:2025-07-31
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基于辅助密度扰动理论的核Fukui函数解析计算及其在电化学脱羧反应中的应用研究
在化学反应的微观世界中,理解分子如何响应电子转移是预测反应路径的关键。传统密度泛函理论(DFT)虽能计算电子结构,但对核运动与电子转移耦合的定量描述仍存在挑战。核Fukui函数(NFF)作为连接电子结构与核动力学的桥梁,其精确计算一直受限于数值差分法的效率瓶颈。墨西哥瓜达拉哈拉大学(Universidad de Guadalajara)的研究团队通过创新性方法,在《Computational and Theoretical Chemistry》发表的研究成果,为这一领域带来了突破性进展。研究人员基于辅助密度泛函理论(ADFT)框架,开发了核Fukui函数的解析计算方法。该方法巧妙利用辅助密度扰
来源:Computational and Theoretical Chemistry
时间:2025-07-31