碳新篇：女性科学家的能源探索专辑_中国煤炭行业知识服务平台

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碳新篇：女性科学家的能源探索专辑

来源：中国煤炭行业知识服务平台

近些年，“她力量”已撑起科研“半边天”，在煤炭领域做出卓越贡献的女性科学家们，她们的力量为学术领域的海洋激起的不平凡的浪花，于期刊发展的道路上也在贡献自己的力量。

煤炭行业知识服务平台聚焦煤炭行业中的女性科学家，盘点2022—2025年部分女科学家的论文。

行业视野: 其他
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专家; 267篇
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Theoretical analysis of hydrogen solubility in direct coal liquefaction solvents

作者(Author)： Xiaobin Zhang, Aoqi Wang, Xingbao Wang, Wenying Li

摘要：The cyclic hydrogenation technology in a direct coal liquefaction process relies on the dissolved hydrogen of the solvent or oil participating in the hydrogenation reaction. Thus, a theoretical basis for process optimization and reactor design can be established by analyzing the solubility of hydrogen in liquefaction solvents. Experimental studies of hydrogen solubility in liquefaction solvents are challenging due to harsh reaction conditions and complex solvent compositions. In this study, the composition and content of liquefied solvents were analyzed. As model compounds, hexadecane, toluene, naphthalene, tetrahydronaphthalene, and phenanthrene were chosen to represent the liquefied solvents in chain alkanes and monocyclic, bicyclic, and tricyclic aromatic hydrocarbons. The solubility of hydrogen X (mol/mol) in pure solvent components and mixed solvents (alkanes and aromatics mixed in proportion to the chain alkanes + bicyclic aromatic hydrocarbons, bicyclic saturated aromatic hydrocarbons + bicyclic aromatic hydrocarbons, and bicyclic aromatic hydrocarbons + compounds containing heteroatoms composed of mixed components) are determined using Aspen simulation at temperature and pressure conditions of 373–523 K and 2–10 MPa. The results demonstrated that at high temperatures and pressures, the solubility of hydrogen in the solvent increases with the increase in temperature and pressure, with the pressure having a greater impact. Furthermore, the results revealed that hydrogen is more soluble in straight-chain alkanes than in other solvents, and the solubility of eicosanoids reaches a maximum of 0.296. The hydrogen solubility in aromatic ring compounds decreased gradually with an increase in the aromatic ring number. The influence of chain alkanes on the solubility of hydrogen predominates in a mixture of solvents with different mixing ratios of chain alkanes and aromatic hydrocarbons. The solubility of hydrogen in mixed aromatic solvents is less than that in the corresponding single solvents. Hydrogen is less soluble in solvent compounds containing heteroatoms than in compounds without heteroatoms.

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国际煤炭科学技术学报（英文）

2024年第02期

178

2
接种AMF对西部煤矿区紫穗槐根系分布和水分利用效率的影响

作者(Author)：毕银丽, 杨伟, 柯增鸣, 武超, 李明超

摘要：西部干旱半干旱煤矿区井工开采导致了大面积采煤沉陷区的出现，矿区生态复垦难度较大，利用菌根微生物技术进行生态修复已经成为当前的研究热点。为探究接种丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）对紫穗槐根系分布特征和水分利用效率（Water Use Efficiency，WUE）的影响，研究通过室内土柱试验，设置了对照不种植紫穗槐幼苗（CK1）、种植紫穗槐幼苗（CK）、种植紫穗槐幼苗并接种AMF（+AM）3组试验处理，并对植物生长指标和土壤水分等进行了测定。结果表明：①接种AMF有效促进了紫穗槐的生长，其株高、SPAD（Soil and plant analyzer development）值、地上生物量和地下生物量相较CK处理分别提升38.5%、27.5%、11.1%、69.4%；②接菌改变了紫穗槐的根系分布，使总根系长度和根尖数分别增加329.0%和586.1%，平均根直径显著减小22.9%，2 mm以下细根根长比例提升370.1%。同时，接菌影响了土壤水分分布和紫穗槐的水分利用模式，使0～20 cm的土壤含水率较CK处理分别提高8.9%、7.8%，20～50 cm的含水率又分别降低16.8%、4.0%、11.6%；接菌增加了紫穗槐对表层5 cm以下土壤的水分利用比例，在5～30、30～50 cm分别提升15.4%、9.9%；③接菌使紫穗槐植株的WUE增加了27.5%，主成分分析结果表明，紫穗槐根系中的细根长（0.50～1.00 mm）和根尖数是干旱胁迫下接种 AMF对土壤水分高效利用的关键根系特征。综上，接菌可对紫穗槐幼苗有明显的促生作用，通过对紫穗槐细根根系特征参数的显著改善，促进了对土壤水分的吸收及再分配能力，进而使紫穗槐植株表现出较高的WUE，该研究结果可为西部采煤沉陷区生物联合修复技术提供科学指导和技术支持。

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煤炭科学技术

2024年第03期

238

0
TG-FTIR研究煤油共热解产物逸出行为

作者(Author)：周晓东, 吴浩, 刘景梅, 黄雪莉, 刘婷, 钟梅, 马凤云

摘要：煤油共液化过程中煤与重油先发生共热解，而后加氢转化为小分子产品。因此，阐明重油对煤热解逸出产物的影响规律是调控共液化产物组成的重要热化学基础。本研究采用TG-FTIR对比研究塔河渣油（AR）和淖毛湖煤（NMH）单独热解及其共热解过程，结合热解活化能计算，探索共热解过程中塔河渣油（AR）对淖毛湖煤（NMH）热解产物逸出产物的影响。结果表明，单独热解时AR先于NMH发生热解反应。两者1∶1（质量比）混合共热解时，相比于单独热解计算的理论值，最大失重峰温度前移7 ℃，失重率增加约3%，共热解平均活化能降低23.6 kJ/mol，表明AR率先热解会诱发NMH热解，降低热解反应能垒。TG-FTIR结果显示，AR产生的烷烃类自由基会与NMH热解产生的含氧自由基结合，形成醇、醚等烷基类含氧有机化合物，从而抑制煤中羧基转化为CO2的过程。研究结果有助于揭示共液化反应过程中重油对煤液化产物组成的影响。

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燃料化学学报

2024年第04期

185

0
粗糙度对贫瘦煤表面润湿性的影响

作者(Author)：熊鹏, 董宪姝, 叶贵川, 孙玉金, 樊玉萍, 江宁

摘要：表面粗糙度对煤的可浮性起着重要作用。为了研究捕收剂和粗糙度协同作用对煤表面润湿性的影响,采用四种不同目数的砂纸对煤表面进行粗糙化处理,并使用粗糙度测量仪表征其表面特性。采用接触角与相互作用测量仪分析表面粗糙度对煤天然润湿性和油酸钠改性后润湿性的影响。结果表明,随着天然煤表面粗糙度的增加,接触角减小。由于接触线的增加,水滴与煤表面之间的扩散力增大。当粗糙度分别为0.32、1.02、1.82、2.38μm时,水与煤表面之间的扩散力分别为159.00、177.82、200.99、209.60μN。而经低浓度(120mg/L)油酸钠改性后,随着粗糙度的增加,煤表面的接触角增大,扩散力减小,扩散力分别为149.11、146.40、134.06、124.27μN。但当油酸钠浓度达到320mg/L时,随着粗糙度的增加,接触角反而迅速减小,扩散力迅速增大,扩散力分别为174.21、211.05、244.37、288.51μN。粗糙度的增大会增加天然煤表面的润湿性,低浓度的油酸钠改性和表面粗糙化可提高煤表面疏水性,然而,过量的药剂会增强煤表面的润湿性。

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煤炭工程

2024年第03期

70

2
自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响

作者(Author)：牛鸿波, 田少国, 祖鹏举, 曹满红, 曲少东, 董起广, 李冰倩, 姜泽玉, 毕银丽, 刘英, 岳辉

摘要：为了识别自然和人为干扰因素对黄土高原生态环境质量变化的影响,以黄土高原为研究区,基于GEE平台和MODIS数据获取区域内2003—2022年的遥感生态指数(RSEI),利用随机森林识别自然因素和人为干扰因素对RSEI变化的驱动作用。结果表明:近20年内,①黄土高原的生态环境质量轻微改善,以0.002/a的速率增加,且生态环境质量空间分布总体呈由东南向西北递减的趋势,空间分布异质性较大,整体表现为良;蒙陕矿区和山西矿区大部分区域,以及黄陇矿区和宁东矿区的生态环境质量改善较为明显,占比分别为40.5%、25.7%、14.6%和19.9%,山西矿区和豫西矿区部分区域退化较为明显,占比分别为5.4%和34.3%。②黄土高原气温降低和升高区域分别占比46.3%和13.3%,而92.7%区域的降水不变;63.1%的土壤水、58.4%的地表径流和96.6%区域的地下水储量增加;98.5%区域的GDP增加,62.7%和20.9%区域的人口增加和降低,近70%的土地利用类型基本不变,其余区域的地物类型相互转换。③黄土高原RSEI改善区域主要受地表径流(占比39.8%)、地下水储量(15.7%)、GDP(13.4%)和气温(12.4%)的影响,退化区域主要受GDP(22.2%)、地表径流(21.3%)、地下水储量(16.4%)、气温(12.5%)和夜间灯光(10.5%)的影响;其次,RSEI改善的煤炭基地主要受地表径流和GDP的影响,退化的煤炭基地受GDP、夜间灯光、地下水储量和气温因素主导。综上所述,近20年内黄土高原生态环境得到改善,生态环境质量变化主要受地下水储量、地表径流、气温、夜间灯光、人口和GDP的影响。

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煤炭工程

2024年第03期

169

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A mini review on the separation of Al, Fe and Ti elements from coal fly ash leachate

作者(Author)： Yuan Shi, Fengqi Jiang, Rongjiao Wang, Sasha Yang, Xiaofeng Zhu, Yingying Shen

摘要：The electricity demand is increasing rapidly with the development of society and technology. Coal-fired thermal power plants have become one of the primary sources of electricity generation for urbanization. However, coal-fired thermal power plants produce a great amount of by-product coal fly ash every year. Coal fly ash disposal in landfills requires a sizable space and has negative environmental impacts. Therefore, it is crucial to develop new technologies and methods to utilize this enormous volume of solid waste in order to protect the environment. In this review, the fundamental physical and chemical characteristics of coal fly ash are introduced, and afterward the disposal policies and utilization ways of coal fly ash are discussed to gain a comprehensive understanding of the various ways this waste. The leaching of valuable metals in coal fly ash and the extraction of metal elements in leachate under different conditions are also summarized. Furthermore, the possibility of coal fly ash to serve as a supplementary source for mineral resources is analyzed, providing a basis for its extensive use as a raw material in the metal industry in China and worldwide.

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国际煤炭科学技术学报（英文）

2024年第02期

65

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基于RSEI的神东矿区1990—2022年煤炭开采对生态环境的影响分析

作者(Author)：范雅慧, 刘英, 衡文静, 岳辉, 毕银丽

摘要：定量分析煤矿开采、土地复垦等人类活动对环境产生的影响可为矿区环境保护提供复垦依据。基于1990—2022年Landsat影像,采用遥感生态指数RSEI评估神东矿区的生态环境时空动态演变特征,并利用随机森林模型建立温度、降雨、潜在蒸散发与RSEI的关系模型,得到气候条件下RSEI的预测值R′SEI,结合残差分析与基于Landsat的干扰和恢复趋势检测(Landtrendr)算法定量评估人类活动的影响。结果表明:①矿区与矿井尺度的整体RSEI均值皆有所上升,但矿井尺度RSEI均值低于矿区尺度;2018—2022年光伏区RSEI下降速率为-0.027,略低于控制区,表明神东矿区整体生态环境得到略微改善,但人为采矿活动导致矿井尺度生态环境质量低于矿区尺度,而光伏区的建设对生态环境起到了改善作用。②神东矿区采矿前(1990—1996年)和采矿后(1996—2022年)R′SEI与实际RSEI的相关系数R2为0.61。矿区生态环境在只受气候因素影响下呈变好趋势。③采矿后(1996—2022年),矿区尺度残差δ均值为0.07,δ

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绿色矿山

2024年第01期

579

325
基于仿生算法联合优化BP的燃煤发热量预测

作者(Author)：张艺, 姚素玲, 董宪姝, 付元鹏, 樊玉萍, 马晓敏

摘要：【目的】燃煤发热量的精准预测和评价是煤质分析和热工计算的重要基础,目前神经网络预测燃煤发热量的模型虽能有效拟合非线性关系,但存在易陷入局部最小值、收敛速度慢等问题。【方法】为精准预测煤炭在工业锅炉燃烧过程中的发热量,提出一种由仿生算法FA-GA联合优化BP神经网络的燃煤发热量预测方法。将774组燃煤锅炉常用煤的工业分析及元素分析数据进行预处理,根据平均影响值对煤质指标进行特征变量筛选,最终建立FA-GA-BP的发热量预测模型,并从误差评价指标、迭代次数等方面对优化算法寻优能力和模型预测精度进行了检验。【结果】经过特征变量筛选后模型的预测精度提升至0.9561;FA-GA联合算法与单一优化算法FA、GA、PSO相比,迭代次数显著减少,算法的全局搜索能力得到有效提升;FA-GA-BP模型与单一优化模型FA-BP、GA-BP、PSO-BP以及目前常用的发热量模型MLR和SVR相比,精度更高,相关系数可达0.9845.【结论】FA-GA算法优化BP模型,针对燃煤锅炉中来自不同地区、不同煤种的发热量预测具有良好的效果,在理论上满足了工业误差要求。改进后的燃煤发热量预测模型可为有效监测入炉煤质实时变化提供一种新方法。

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太原理工大学学报

2024年第02期

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