使用小角度散射技术在煤炭中描述孔界面结构的应用和进展:一篇综述
Yixin Zhao1, Chengxi Wang2, Xiaodong Guo3
1Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources, China University of Mining and Technology - Beijing, Beijing 100083, China; Key Laboratory of Disaster Prevention and Disposal in Coal Mining, Ministry of Emergency Management, Beijing 100083, China; School of Energy & Mining Engineering, China University of Mining and Technology - Beijing, Beijing 100083, China.
小角度散射 (SAS) 技术量化了煤炭孔状结构,用于能源应用. 本次审查强调了SAS分析煤炭流体相互作用,这对于煤床甲 (CBM) 和碳捕获,利用和储存 (CCUS) 至关重要.
科学领域:
- 地质地质地质地质地质地
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 煤炭中的多层次孔裂接口决定了煤床甲 (CBM) 储存和二氧化碳地质储存的效率.
- 了解煤炭流体相互作用对于优化能源和环境技术至关重要.
研究的目的:
- 系统地审查用于分析煤炭矩阵孔界面的小角度散射 (SAS) 技术.
- 专注于SAS的应用,以了解煤 - 流体接口,包括几何,特性和动态.
- 为CBM开发和碳捕获,利用和储存 (CCUS) 提供微机械支持.
主要方法:
- 小角度散射 (SAS) 用于孔隙系统的量化.
- 现场SAS用于实时跟踪外部领域下的接口动态.
- 对比匹配小角度中子散射 (CM-SANS) 用于流体可访问性可视化.
- 时间解析的小角度散射用于动态结构响应捕获.
- 多尺度和多维数据融合.
主要成果:
- SAS可以非破坏性地量化整个毛孔系统,包括闭孔.
- 煤炭类型和构造压力显著影响闭孔分布.
- SAS提供了描述接口复杂性的参数及其与煤炭组成的相关性.
- 在现场SAS跟踪煤炭矩阵对气体吸附,应力和热解的反应.
结论:
- 煤炭孔结构和煤炭流体接口的特征 SAS 是一个强大的工具.
- 了解这些接口是推动CBM开发和CCUS技术的关键.
- 本综述提供了对用于能源和环境应用的先进SAS技术的见解.
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