有机物吸附动力学过程的太赫兹光谱研究
发布时间:2023-01-15 13:35
非常规油气成藏过程中,油气分子在微纳尺度空隙中往往经过吸附、解吸、扩散等过程,微纳尺度有机物吸附行为和机理研究是实现经济高效开采石油天然气的必要前提,对提高非常规油气开采的效率具有重要意义。本论文基于太赫兹光谱,开展了微纳尺度有机物吸附动力学太赫兹光谱的研究,取得了以下研究结论与成果:1、基于太赫兹光谱,实时追踪了活性炭对乙醇、乙酸乙酯和异辛烷三种有机物的动态吸附过程,得到了有机物太赫兹时域光谱幅值随时间的变化曲线;建立了太赫兹-伪二级动力学模型,得到了三种有机物的吸附速率参数,大小关系为:异辛烷>乙醇>乙酸丁酯,实现了吸附速率太赫兹光谱定量表征与评价。研究表明,与活性炭之间的疏水作用是异辛烷吸附速率强于乙醇、乙酸丁酯的原因,乙醇和乙酸丁酯吸附速度差异主要是由尺寸效应引起的;2、建立了太赫兹-双指数模型,描述了有机物分子在活性炭孔隙中的膜扩散、颗粒内扩散、吸附和解吸等物理过程,定量表征了吸附、扩散中快过程、慢过程的速率参数。扩散过程中的慢过程,即颗粒内扩散是限制整体吸附速率主要物理过程,因而活性炭对异辛烷、乙醇、乙酸丁酯三种有机物的吸附符合扩散控制型吸附,即吸附速率受扩散速率的限制;3...
【文章页数】:113 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
创新点
第1章 绪论
1.1 非常规油气分子赋存状态的研究
1.2 非常规油气资源太赫兹光谱表征评价
1.2.1 油气储层潜能太赫兹波谱表征与评价
1.2.2 基于太赫兹波的微纳结构表征
1.2.3 吸附机理的太赫兹光谱研究
1.3 本论文的研究内容与研究意义
第2章 实验方法与技术
2.1 实验试剂
2.2 实验方案
2.3 应用案例
2.3.1 乙酸乙酯挥发过程的太赫兹光谱表征
2.3.2 有机物浓度太赫兹光谱检测
2.3.3 正构烷烃吸附行为的太赫兹光谱表征
2.4 本章小结
第3章 单一有机物吸附反应的太赫兹光谱研究
3.1 理论模型
3.2 结果与讨论
3.3 结论
第4章 单一有机物吸附扩散的太赫兹光谱研究
4.1 理论模型
4.2 结果与讨论
4.3 结论
第5章 混合有机物中吸附行为太赫兹光谱研究
5.1 结果与讨论
5.3 结论
第6章 结论与展望
6.1 论文结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
学位论文数据集
【参考文献】:
期刊论文
[1]挥发性有机物处理技术的特点与发展[J]. 李长英,陈明功,盛楠,刘启飞,胡祖和,方敏,张涛. 化工进展. 2016(03)
[2]纳米技术在非常规油气勘探开发中的应用[J]. 卢双舫,张亚念,李俊乾,琚宜文. 矿物岩石地球化学通报. 2016(01)
[3]Less than 6 GHz resolution THz spectroscopy of water vapor[J]. ZHAN HongLei,SUN ShiNing,ZHAO Kun,LENG WenXiu,BAO RiMa,XIAO LiZhi,ZHANG ZhenWei. Science China(Technological Sciences). 2015(12)
[4]正烷烃分子的太赫兹频段振动动力学[J]. 田璐,尼浩. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(08)
[5]地质成岩成矿演化过程的太赫兹光谱研究[J]. 宝日玛,孟倩,王春连,蔡天宇,董晨,詹洪磊,苗昕扬,冯程静,张丽英,肖立志. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(08)
[6]液态一元醇的太赫兹时域光谱研究[J]. 苏云云. 光学仪器. 2014(06)
[7]太赫兹时域光谱探测原油含水率的实验研究(英文)[J]. 金武军,赵昆,杨晨,许长虹,尼浩,陈少华. Applied Geophysics. 2013(04)
[8]油气资源的太赫兹光谱检测与评价[J]. 金武军,赵昆. 物理. 2013(12)
[9]Applying terahertz time-domain spectroscopy to probe the evolution of kerogen in close pyrolysis systems[J]. BAO RiMa,WU ShiXiang,ZHAO Kun,ZHENG LunJu,XU ChangHong. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2013(08)
[10]页岩孔隙研究新进展[J]. 崔景伟,邹才能,朱如凯,白斌,吴松涛,王拓. 地球科学进展. 2012(12)
硕士论文
[1]利用光泵浦THz脉冲探测技术研究半导体超快载流子动力学[D]. 金彬.首都师范大学 2009
本文编号:3731112
【文章页数】:113 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
创新点
第1章 绪论
1.1 非常规油气分子赋存状态的研究
1.2 非常规油气资源太赫兹光谱表征评价
1.2.1 油气储层潜能太赫兹波谱表征与评价
1.2.2 基于太赫兹波的微纳结构表征
1.2.3 吸附机理的太赫兹光谱研究
1.3 本论文的研究内容与研究意义
第2章 实验方法与技术
2.1 实验试剂
2.2 实验方案
2.3 应用案例
2.3.1 乙酸乙酯挥发过程的太赫兹光谱表征
2.3.2 有机物浓度太赫兹光谱检测
2.3.3 正构烷烃吸附行为的太赫兹光谱表征
2.4 本章小结
第3章 单一有机物吸附反应的太赫兹光谱研究
3.1 理论模型
3.2 结果与讨论
3.3 结论
第4章 单一有机物吸附扩散的太赫兹光谱研究
4.1 理论模型
4.2 结果与讨论
4.3 结论
第5章 混合有机物中吸附行为太赫兹光谱研究
5.1 结果与讨论
5.3 结论
第6章 结论与展望
6.1 论文结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
学位论文数据集
【参考文献】:
期刊论文
[1]挥发性有机物处理技术的特点与发展[J]. 李长英,陈明功,盛楠,刘启飞,胡祖和,方敏,张涛. 化工进展. 2016(03)
[2]纳米技术在非常规油气勘探开发中的应用[J]. 卢双舫,张亚念,李俊乾,琚宜文. 矿物岩石地球化学通报. 2016(01)
[3]Less than 6 GHz resolution THz spectroscopy of water vapor[J]. ZHAN HongLei,SUN ShiNing,ZHAO Kun,LENG WenXiu,BAO RiMa,XIAO LiZhi,ZHANG ZhenWei. Science China(Technological Sciences). 2015(12)
[4]正烷烃分子的太赫兹频段振动动力学[J]. 田璐,尼浩. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(08)
[5]地质成岩成矿演化过程的太赫兹光谱研究[J]. 宝日玛,孟倩,王春连,蔡天宇,董晨,詹洪磊,苗昕扬,冯程静,张丽英,肖立志. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(08)
[6]液态一元醇的太赫兹时域光谱研究[J]. 苏云云. 光学仪器. 2014(06)
[7]太赫兹时域光谱探测原油含水率的实验研究(英文)[J]. 金武军,赵昆,杨晨,许长虹,尼浩,陈少华. Applied Geophysics. 2013(04)
[8]油气资源的太赫兹光谱检测与评价[J]. 金武军,赵昆. 物理. 2013(12)
[9]Applying terahertz time-domain spectroscopy to probe the evolution of kerogen in close pyrolysis systems[J]. BAO RiMa,WU ShiXiang,ZHAO Kun,ZHENG LunJu,XU ChangHong. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2013(08)
[10]页岩孔隙研究新进展[J]. 崔景伟,邹才能,朱如凯,白斌,吴松涛,王拓. 地球科学进展. 2012(12)
硕士论文
[1]利用光泵浦THz脉冲探测技术研究半导体超快载流子动力学[D]. 金彬.首都师范大学 2009
本文编号:3731112
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/3731112.html