生成机理范文10篇

生成机理范文篇1

关键词：新设立旅行社量变状况生成机理

我国的旅游事业方兴未艾，作为“龙头”的旅行社业面临着前所未有的发展空间和机遇，促使着新设立的旅行社犹如“雨后春笋”般大量涌现，我国旅行社厂商数量的变化表现出：一方面新参与者正在迅速膨胀，另一方面不乏短暂运营即迅速退出，投资热情有余，市场认识不深者。魏小安指出：“就目前来说，全国的旅行社是13361家，其中国际旅行社1364家，增长速率也是比较快的，平均每年仍然有10%到15%的增长速度，同时每年也要倒闭4、5百家旅行社”。因此如何正确认识新设立旅行社的整体状况，如何清醒面对可能的机遇和风险，关系着能否正确引导旅行社业的理性投资，关系着新设立旅行社能否准确定位、“顺势而为”制定经营发展战略，关系着我国旅行社行业规模、整体质量能否保持长期稳定、持续良性发展。鉴于业界和学界对新设立旅行社这一数量规模不断庞大的企业群体关注甚少的窘迫状况，而设立动机又决定着其经营行为，直接关系日后的运营状况，进而影响着成长中的中国旅行社业能否可持续发展，因此本文集中探究了新设立旅行社的概念特点、量变原因和设立动机，并结合实际情况进行了对策研究。

新设立旅行社的范围界定及特点

从法定经营资格上看，根据国家旅游局对旅行社设立的程序要求，申请人必须首先获得旅游业务经营许可证，再凭同意设立新旅行社的旅游局批文办理工商营业执照；从时间限定上看，工商行政部门和旅游行政部门对旅行社的年检以1年为期；从经营实践来看，旅游企业以1年为1个财务结算年度，并评估经营状况，新设立旅行社的第一年又往往是决定生存与发展的关键时期。因此，本文认为新设立旅行社是指自颁发工商营业执照起开始持续经营的时间在1年以内的旅行社法人企业。

新设立旅行社的整体特点有三个方面，首先具有新创性，表现在创立时间短、品牌知名度低，给顾客和同业均带来强烈的新鲜感；其次是强参与性，新设立旅行社对经营前景普遍乐观预期的推动下，对于市场竞争和形象推广持积极参与的态度；第三是脆弱性，由于市场认同度低、经营稳定性差、人力资源匮乏、管理经验不足、资金运用效率偏低等诸多原因，造成其经营上对市场风险认识不足，对突发事件处置经验短缺，从而脆弱性十分明显。

新设立旅行社的量变状况

从中国旅游统计年鉴1997-2002年和国家旅游局“2003年度全国旅行社业务年检情况通报”来看，1996—2003年我国旅行社的总数量状况分别是4252家、4986家、6222家、7326家、8993家、10532家、11552家、13361家，其中国内旅行社的数量分别为3275家、3995家、4910家、6070家、7725家、9222家、10203家、11997家，国际旅行社的数量分别为977家、991家、1312家、1256家、1268家、1310家、1349家、1364家；旅行社总数量、国际旅行社、国内旅行社的平均增幅分别约为17.9%，6.6%，20.5%，历年均呈现稳步增长的趋势。从总数量的变化量来看，旅行社业“洗牌”现象严重，突出表现在由于每年年检不合格或自动退出的原因，导致数量变化幅度起伏较大，但从绝对数量来看，国内旅行社的增长十分明显，远远超过国际旅行社的增长。跨入新世纪后的2001年旅行社总数量和国内旅行社的数量双双突破10000家，各项指标均显示旅行社的运营热情有跨越式增进，因此2001年标志着按国际国内区分旅行社后，我国旅行社行业数量规模扩张进入第二个阶段；“非典”爆发后旅行社曾出现大面积萧条，但是随着下半年的强劲复苏，2003年旅行社仍然从总体上呈现上升的态势，显示出旅行社投资热度不减。

新设立旅行社的动因分析

笔者认为投资者的设立动机是旅行社数量扩张的深层次决定因素。动机（motivation）就是发动和维持人的活动，并使活动指向一定目的的心理倾向。纵观我国新设立旅行社的发起者，其设立动机可以归纳为如下三类：

升级扩张型。这类的特点是由于创办者力量的积蓄，抓住机遇实现了从“量变”到“质变”的过程,其设立动机又可细分为两种情况：一种是从承包部门独立出来设立旅行社。我国旅行社长期以来存在一个“怪现象”是，不管是国际旅行社还是国内旅行社均有大量的部门挂靠和承包型经营形式。这些部门如同旅行社中的“小旅行社”，拥有事实上独立的人事权、财务权和业务操作权，根据旅行社的级别和地区差异，承担每年向“母旅行社”上缴数额不等的承包费。其中部分“小旅行社”随着客源基础的扩大和经营经验的日益丰富，已经不满足于部门的运作空间，力图通过现有的基础，打造自己拥有的“品牌”，扩大事业规模，由此产生了独立门户的动机。另一种是国内旅行社升级发展为国际旅行社，我国新增的国际旅行社大多属于这种状况。

一哄而上型。旅游投资的“热钱效应”推动了旅行社的设立，国内旅游日益兴旺，国家进行政策支持，基础设施不断完善，媒体的宣传鼓动，诸如2008奥运会等各种国际盛会即将在我国的召开，因此多种效应综合起来，不难评估出相对于景区开发、旅游交通投入、宾馆投入来讲，旅行社是投入少，见效周期短的可行项目。另外，国家对于旅行社设置的政府规制上加大了旅行社业投资信心，2000年作为跨世纪的一年，国家宏观经济前景的看好，旅游市场进一步放开，“黄金周”制度的实施，使得旅行社的设立数量是自1996年以来最多的，出现了“一哄而上”的增长势头。特别是在“非典”前，国家对新设立旅行社数量扩展的政府控制力度很大，曾经一度限制旅行社的设立，因此2002年比之于2001年的增幅平均只有9.6%，有所减缓，而“非典后”国家产业政策发生了改变，主要目的是支持和鼓励旅游业复苏，同时放开旅行社的申办，由市场进行自然选择，事实上，“非典”后旅游业的强劲复苏，使旅行社生意的更加火爆，也驱动了新旅行社设立数量的增加。

投机动机型，新设立旅行社的发起者基于投机的动机，归纳起来主要有以下三种情况：预先建立一个国内旅行社的“壳资源”，为“入世”后同国外旅行社进行合资或出让经营权做准备，并伺机退出获取利益；设置“部门”承包机制，获取长期固定的承包金；利用政府事业机关的垄断客源，为便于进行内部操作建立平台。

新设立旅行社持久发展的对策

综上所述，不难看出虽然我国新设立旅行社从数量上呈现稳中有升的态势，但是市场自然选择机制影响明显：从质量上看参差不齐，总体水平偏低；从结构上看国内旅行社的设立热情持续增长，而国际旅行社的增长有限，从设立动机上看出现多样化，既有升级扩张型的良好现象，又不乏盲目和短期行为者，由此可见，长期困扰我国旅行社业“小、散、乱、差”状况的症结和源头之一正是旅行社的不规范，非理性设立造成的，新设立旅行社的健康运营无疑将从根本上推动我国旅行社业整体持续壮大，有关建议如下：

新设立旅行社投资者应该从整体上认清形势，寻找战略定位。无论出于什么动因成立的旅行社。都应该围绕发展战略把自己打造成具有鲜明特点、拥有独特资源和具有一定规模且较稳定的细分客源市场的旅行社。目前我国旅行社市场竞争激烈，恶性杀价现象屡见不鲜，杜江等认为中小企业缺乏明确的市场定位，举步维艰，新设立旅行社的运营环境总体上是艰难的，面临着旅游消费需求更高、更挑剔、更理性的现实，特别是新设立的旅行社在旅行社总规模内所占的比例将越来越大的前提下，处于“入世后”发展阶段的新设立旅行社能否成功运营不仅取决于其先天带来的生成动因，更重要的是基于准确的市场认识，把握竞争战略“扬长避短”，尽快摆脱底子薄、经验少的弱势市场环境，确立具有一定差异和实力的市场地位。

政府有关部门应加强行业引导，调整旅行社的“入市门槛”。旅游行业主管部门应该有针对性地通过各种渠道提供政策咨询和决策支持。为了保证旅行社具有一定的抗风险能力和信誉保证能力，我国已经出台了旅行社设立条件，在质量保证金、经营管理人员资格、营业场所和设施方面设置了进入门槛，但是这个门槛是对于国内社和国际社是差异巨大的。高门槛垄断性保护了国际旅行社的市场份额，而低门槛造成历年来国内社比国际社增幅大，加大了国内旅行社市场的竞争程度，大量新设立旅行社抢占市场欲望强烈，削价手段“残酷”，可能恶化旅行社市场的不稳定。因此笔者建议提高国内社的保证金门槛，缩小国际国内社的资金差距，引导我国旅行社“先天”质量的整体提高，减少非常态动机的设立旅行社的盲目性行为。

新设立旅行社应根据设立动机区别对待，找准经营突破口。对于升级扩张型而言，由于已经进行了长期的操作实践，准备时间长，主要业务骨干已能应付初期的运作，关键的问题是尽快实现从“部门”到“公司”的转变。在经营思路上，在发展战略上，在扩大业务上动脑筋，其突破口是继续做大传统优势业务的基础上整合资源，扩大规模。一哄而上型具有一定的盲目性，热情过后会发现诸多的现实困难，实际操作中这类新设立旅行社面临的经营风险是很高的。因此必须重新审视市场环境，分析自身立足于市场的优劣势，果断决策顺势退出还是迎难而上，持续经营的突破口应该是尽快搭建吸引人才的“软”平台，建立健全企业管理机制，业务运作机制和质量督导机制。投机动机型具备一定的管理和客源优势，虽然短期功利性很强，但是为了“投机成功”，需要持续保持“壳资源”的吸引力，突破口就在于抓特色、抓管理，具体而言，可以在补缺市场的选择，旅行社品牌的市场美誉度培养，管理机制的健全，“主打产品”的市场知名度推广上下工夫。

参考文献：

1.刘纯.旅游心理学[M].北京:科学出版社,2004

生成机理范文篇2

内容摘要：本文从交易费用理论、企业核心能力理论、价值链理论和协同学理论的不同角度，对供应链生成机理进行了经济学诠释。研究供应链管理，不能脱离经济学理论基础。

研究供应链管理，不能脱离经济学理论这个大环境。国内外学者在供应链管理的理论研究中，运用的经济学理论主要有委托理论、交易费用理论、博弈论、系统理论、协同理论、并行工程等。如，对合作伙伴关系的建立和管理寻求理论上的解释，以委托理论最为常用，其次是交易费用理论；对供应链中的供应商加盟、选择、评价及开发供应商的问题，寻求理论模型的分析及指导，博弈论是最主要的分析工具；对供应链的结构模式的重组和优化问题，是利用系统理论、协同理论、并行工程等理论思想加以阐释。下文将分别从交易费用理论、企业核心能力理论、价值链理论和协同学理论的角度对供应链生成加以理论阐述。

交易费用理论

交易费用理论是1937年科斯（Coase）在其代表作《企业的性质》一文中首先提出来的。科斯是最早开始关注企业与市场的替代和边界问题的学者，他认为企业组织与市场可以看作是两种相互替代的资源配置制度，只不过企业组织是通过内部监督管理来实现资源配置，市场是通过价格机制来实现资源配置，两种不同的制度安排产生的交易都要发生交易费用，企业组织内部的交易费用就是监督管理成本，市场的交易费用就是寻找价格的相关费用，两者的相等之处就是企业的边界所在。交易费用理论为分析企业与市场组织的替代问题提供了一个很好的分析架构。针对将企业简单的看作资源配置的制度，而忽略企业的本质是进行生产和销售的观点，迪屈奇指出，企业制度存在的基础是企业组织、市场和中间组织这三种不同制度带来的效益比较。这一观点是对科斯的交易费用理论分析框架的有益补充，他认为中间组织是一种既可以节约单独利用价格机制或单独利用行政权威所产生的交易费用，又能够使收益达到最大化的常见的资源配置结构。

交易费用理论为解释介于单纯市场交易机制和企业科层管理体制之间的中间组织形式的存在提供了理论依据。供应链这种依靠稳定的交易关系所形成的企业合作模式就是一种中间组织形式，它是一种涵盖了不同的过程和活动的由上、下游企业链接而成的网络组织形式，这种组织形式是纵向一体化和市场之间的中间状态，利用一体化的长期关系性合同取代利用市场交易的短期合同，达到节约交易费用的目的。作为一种既节约单纯利用企业机制可能产生大量的组织成本，又节约单纯利用市场机制可能产生大量的交易成本的一种更能够节约总成本的治理结构，供应链有其存在和发展的天然合理性。

企业核心能力理论

企业核心能力理论是20世纪90年代开始发展起来的一种新兴的理论—企业能力理论的一个分支学派，它又被称为企业能力学派，另一个分支学派是企业资源学派。企业能力学派是由以普拉哈拉德和Robert等人为代表的一批学者提出来的，逐渐发展成为战略管理理论的主流理论之一。

企业核心能力理论是一种强调以企业生产经营能力和过程中的特有能力为出发点，来制定和实施企业竞争战略的理论思想。企业核心能力理论的主要观点有：企业本质上是一个能力集合体，能力是分析企业的恰当切入点。企业拥有的核心能力是企业长期竞争优势的源泉。核心能力呈现出一种动态的非均衡状态，随着外部经营环境和内部企业目标的变化，能力持续不断地积累、培养、开发、运用、维护和扬弃，循环往复，永无止境，形成正反馈的增强回路。核心能力来自组织内的集体学习，来自于经验规范和价值观的传递，来自于组织成员的相互交流和共同参与。企业核心能力理论从企业的角度和层面研究竞争优势的问题，着重于企业内部的能力分析，认为企业内部条件对于企业的市场竞争优势起决定性作用，企业内部的能力、资源和知识的积累是企业获得超额收益和保持企业竞争优势的关键。

企业核心能力理论为阐释供应链上的相关企业的选择和确定提供了理论依据。选择合适的企业来组合成供应链，能够创造出比组合之前单个个体所带来的利益之和更多的利益，是因为这些被选定的厂商将各自的业务集中于其所具有的核心竞争能力上，而它们的核心能力对于供应链的需求来说是最匹配的，在供应链运作中也是最有效率的。这种组合保证了整个供应链运行的协调有效性和高收益性。

价值链理论

在最初的基于制造业的观点中，价值链被看成是一系列连续完成的活动，是原材料转换成最终产品的一系列过程，这些活动和过程分为基本价值活动和辅助价值活动。价值链思想认为企业的发展不只是增加价值，而是要重新创造价值。在价值链系统中，不同的经济活动单元通过协作共同创造价值，而价值已不再受限制于产品本身的物质转换。

Hines把波特的价值链重新定义为“集成物料价值的运输线”。Hines把原材料和顾客纳入价值链，从而大大扩展了价值链的范围。在Hines定义的价值链中，价值活动沿着价值链的流程比较合理的建立，而不只是存在于生产作业之中，还包括信息技术的应用等。Rayport提出了开发虚拟价值链的思想，认为当今每个企业都在两个世界中竞争，即管理者可感知的物质世界和由信息构成的虚拟世界。两条价值链的增值过程不同，实物价值链是由一系列连续的活动构成，而虚拟价值链是非线性的，有潜在的输入点，形成网络状的结构。虚拟价值链在任一阶段的价值创造过程中都包含五项活动：搜集、组织、选择、合成和分配信息，通过这些活动，收集的原始信息就可以增加价值。随着数字化时代的到来，价值链的形态也在不断发生着变化，逐渐向价值网的方向发展。

传统价值链理论的思想就是让企业中的不同经济活动单元通过协作共同创造更多的价值，随着价值链理论的发展，企业间的协调思想、信息和信息技术等共同推动了价值链理论由传统的价值链发展到虚拟价值链，并进一步向价值网的方向发展，价值链理论的范畴也扩展到所有价值网的理论模型描述的企业所构成的集合，其理论思想扩展为，让所有的企业成员在基于各自的核心竞争力的基础上紧密合作，利用彼此的互补优势和资源同步协作。因此，扩展的价值链理论能很好的解释各相关企业被选择从而组建成供应链的原因。

协同学理论

协同学于20世纪70年代初提出，1977年正式问世，其代表人物是德国理论物理学家哈肯（HermanHaken）。哈肯在研究激光理论的基础上指出：“为数很多的这类系统在从无序过渡到有序状态时，其行为中显出一些惊人的类似，这一点有力地表明，这些系统的功能服从一些相同的基本原理”，这里所指的“相同的基本原理”就是以协同效应原理为核心的。协同学认为：系统总是要达到一个稳定状态，即有序结构，这是系统的目标，一旦系统离开了目标，就不稳定，就要通过其内部的序参量的作用重新达到一个稳定状态。这表明系统具有整体性，是一个相互链接的有机整体，它不是内部各子系统简单加总的结果，而是产生“1+1>2”的效果。

因此，只要存在这样一个系统，系统中的各个子系统都要达到各自的目标，当它们通过合作，更好地实现整体目标或实现整体利益最大化，同时更好地实现子系统目标时，即符合协同效应理论。协同效应可以广泛的应用于优化资源配置研究。

结论

价值链理论则为人们指明了这些具有不同的核心竞争能力的载体之间通过关系（契约）而长期稳定的连接起来，是因为这些不同的核心竞争能力可以组成一条能够创造无限价值的流程，这个流程以链条的形式展现出来，各个合适的核心竞争力相互合作，协调一致，同步运转，从直观上理解是供应链，而从本质上理解就是一条价值增值链。供应链系统中的各个子系统通过合作，更好地实现整体目标或实现整体利益最大化，同时也更好地实现子系统目标时，即符合协同学理论。综上所述，交易费用理论让人们认识到供应链是一种介于企业和市场之间的中间组织形式，它是由多个企业通过某种关系（契约）连接而成的。企业核心能力理论告诉人们这些相关的企业实体是具有不同的核心竞争能力的载体。

参考文献：

1.哈肯.协同学[M].原子能出版社，1999

生成机理范文篇3

关键词：纯碱；氯化铵；氯化镁；反应机理；热力学

随着中国经济的持续性发展，纯碱产业的发展一直备受关注［1-3］。近年来国家城镇化水平逐步提高和房地产业不断发展，国内对纯碱仍有很大的需求，同时全球对纯碱的需求仍保持增长趋势［4-5］。未来纯碱市场或将延续弱稳态势，供需矛盾短期内难以得到缓解。目前纯碱生产方法主要有天然碱法、联碱法和氨碱法。在全球的纯碱生产中，中国纯碱产能位居全球第一，其次是美国。美国由于天然碱资源丰富，其巨大的纯碱产能几乎全部来自于天然碱法［6］，而中国的纯减产能几乎全部来自于联碱法。氨碱法因为在生产过程中会存在比较多的废弃物，大量废弃物能否有效合理利用对氨碱法的发展至关重要［7］，目前也有很多研究尝试解决氨碱法生产带来的环境污染问题［8-10］。联碱法是中国生产纯碱的主要方法，该方法生产纯碱会得到大量的副产物氯化铵，每生产1t纯碱会产生1t氯化铵，联碱法生产企业受氯化铵产品的影响亏损严重［11］。不少研究者致力于氯化铵出路的探索，目前已有的一些研究普遍是针对氯化铵母液的利用研究［12-13］。而笔者提出的一种新型氯化铵转化方法是采用固相氯化铵和碳酸镁进行反应。该方法制备工艺简单，采用固相反应制得的氯化镁粉末无团聚、填充性好，除此之外产物氨气和二氧化碳可与纯碱产业进行耦合，可实现无污染物排放。中国氯化铵的产量占世界氯化铵总产量的95%，在目前市场上已出现严重的产能过剩现象，提出一种高附加值的氯化铵转化方式具有十分广阔的应用前景［14］。自21世纪以来，随着国家对海洋资源的重视和利用，国家开始注重镁资源的开发利用。氯化镁是一种重要的化工产品，广泛用于冶金、建筑、交通、化工、纺织、医药、食品、农业等领域，以氯化镁作为原料可以制造金属镁、二号溶剂、碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁、盐酸、镁砂等冶金和化工产品。目前氯化镁市场产品质量参差不齐，从纯度品质和用途来看主要有工业级氯化镁、食品级氯化镁和医用级氯化镁，其中食品级和医药级氯化镁市场前景广阔，高端化精细化是未来氯化镁一个很有潜力的发展方向［15］。基于以上现状，笔者提出的氯化铵转化工艺采用的原料为固体氯化铵和碳酸镁，二者进行固相加热反应制得产物氯化镁、氨气、二氧化碳和水蒸气，其中氨气和二氧化碳可回收与纯碱产业耦合用于纯碱生产，整个过程无污染物排放。从苦卤中提取氯化镁是20世纪50年代以来开发的一项传统工艺，具体流程为苦卤先蒸发浓缩提取氯化钾，提取完氯化钾的老卤经蒸馏提取溴素，最后以提溴母液经蒸发浓缩制得氯化镁［16］。该法制备的氯化镁杂质多，提纯精制需通过提溴母液除杂、漂白、沉降分离、蒸发浓缩等工序，制备工艺复杂、生产成本高，还难以保障产品质量全部符合相应标准的要求。而笔者提出的氯化铵新型转化方法制得的氯化镁相较于传统的苦卤提取法具有以下优点：颗粒无团聚，产物为固相方便运输存储，纯度高、杂质少，不论是从直接脱水制备无水氯化镁还是进一步制备精细氯化镁，都有传统生产方式无法比拟的优势。

1实验部分

1.1原料和仪器设备。原料：氯化铵（NH4Cl）、碳酸镁（MgCO3），均为分析纯。仪器设备：马弗炉，TD31001型电子天平。反应装置主体实验设备是马弗炉（见图1），反应物在炉膛内的坩埚内进行反应。反应物填料方式是沿坩埚内壁均匀贴壁铺展，这样的填料方式使得两种固相反应更为充分。自制坩埚架将坩埚支撑起来不与炉膛壁面接触，受热均匀，使坩埚内壁各处的反应均能较为稳定地进行。1.2实验过程。按所需碳酸镁和氯化铵物质的量比称量3份药品，先取一份药品将二者搅拌混合均匀，如图1所示铺展方式将混合后的药品置于坩埚内壁，盖好盖子，称其质量，其余两份药品重复上述操作。将3个装有药品的坩埚放置在马弗炉内，设置马弗炉的升温时间为1h，即1h后到达反应指定的温度。根据不同实验方案设置反应温度及反应时间。启动马弗炉后进行反应，反应结束后将坩埚取出，称量反应后的质量，将药品装袋保存用于后续滴定操作。1.3实验结果分析方法。反应结束后尽快将产物取出，防止产物吸水影响实验结果的准确性。用电子天平称量一定量反应产物，用烧杯溶解后倒入容量瓶定容。用漏斗和滤纸过滤，用移液管移取清液进行NH4+、Cl-和Mg2+滴定分析，并对结果进行离子守恒验证。采用EDTA法分析所得产物中镁离子的含量，得出转化为氯化镁的氯化铵总量，从而得出氯化铵转化率，计算方法见式（1）。用NaOH标准溶液滴定产物中铵根的含量。由于过滤后几乎没有沉淀剩余，反应产物中剩余的碳酸镁杂质可忽略不计。由样品XRD表征结果可知所得产物为六水氯化镁，在产物纯度计算中减去产物中剩余的氯化铵杂质含量进而得出六水氯化镁的含量，可计算出产物中氯化镁的纯度，计算方法见式（2）。氯化铵转化率=（产物中镁离子物质的量×2）/反应物氯化铵物质的量×100%（1）氯化镁纯度=（1-氯化铵质量分数）×95.21/203×100%（2）

2结果与讨论

2.1固体氯化铵和碳酸镁反应机理热力学探究。固体氯化铵和碳酸镁反应机理推断有以下两种：反应机理①：MgCO3+2NH4Cl→MgCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O（g）（3）反应机理②：NH4Cl→NH3↑+HCl↑（4）MgCO3+HCl→MgCl2+CO2↑+H2O（g）（5）根据《实用无机物热力学数据手册》查得各物质的热力学数据［17］见表1。表1物质热力学数据针对反应机理①进行热力学分析。选取参考温度为298K时用物质吉布斯自由能函数法［17］计算反应机理①在500K时的标准反应吉布斯自由能ΔGT苓。反应吉布斯自由能Δ准′T由下式计算：Δ准′T=∑（ni准′i，T）生成物-∑（ni准′i，T）反应物（6）根据反应机理①代入数据计算可得：Δ准′T=614.08J/K。计算反应机理①的标准热效应：ΔH苓298=∑（niΔH苓f，298，i）生成物-∑（niΔH苓f，298，i）反应物（7）计算得：ΔH苓298=372.189kJ。物质吉布斯自由能函数法［17］计算500K时的标准反应吉布斯自由能时采用下式计算：ΔG苓T=ΔH苓298-TΔ准′T（8）计算得：ΔGT苓=65.149kJ。由于ΔGT苓>0，反应在500K时不能发生，这与实验所得结果不符，故固体氯化铵和碳酸镁的反应机理①不成立。同理验证反应机理②。氯化铵受热易分解，373K时开始分解，610K时完全分解为氨气和氯化氢，故在500K条件下反应机理②的第一步成立。通过热重测试进一步验证反应机理②的第一步，该工艺反应的热重测试结果见图2。由图2看出，373K开始出现质量损失，即氯化铵开始分解。反应机理②第二步重复上述计算可得反应的吉布斯自由能Δ准′T=53.19J/K；标准热效应ΔH苓298=19.059kJ；标准反应吉布斯自由能ΔGT苓=-7.536kJ。由于ΔGT苓<0，反应在500K时能自发进行，这与实验所得结果相符，故固体氯化铵和碳酸镁的反应机理②成立。反应机理②验证过程中可知ΔH苓298>0，故反应过程吸热，升高温度有利于反应的进行。气体氯化氢和固体碳酸镁体系反应的吉布斯自由能随温度的变化见图3。由图3可知，气相氯化氢和固相碳酸镁反应的吉布斯自由能随温度的升高而降低，360K左右时反应的吉布斯自由能小于0，气体氯化氢和固相碳酸镁的反应可以自发进行，而固体氯化铵开始分解的温度为373K，可知在有气体氯化氢生成时即可与固体碳酸镁发生反应，该工艺反应即可发生。综上所述，在固体氯化铵和碳酸镁的反应过程中，固体氯化铵转化制得氯化镁的过程实际分为两步，第一步固体氯化铵分解为氨气和氯化氢，第二步氯化氢和碳酸镁反应制得氯化镁、二氧化碳和水。2.2氯化铵转化率影响因素的单因素变量分析。1）反应温度对氯化铵转化率的影响。取碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.2∶2.0、反应时间为120min，探究反应温度对氯化铵转化率的影响，实验结果见图4a。由图4a看出，氯化铵转化率随温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势。温度过低时氯化铵分解率低，生成的氯化氢气体量少，与碳酸镁反应生成的氯化镁量少，因此氯化铵转化率低；随着温度的升高氯化铵分解率提高，生成的氯化氢气体量大，与碳酸镁反应生成的氯化镁量大，因此氯化铵转化率高；在温度超过一定值时氯化铵大量分解，但是由于温度升高导致分子扩散加快，生成的氯化氢气体来不及与碳酸镁反应就已经逸出，反应效率下降，使得氯化铵转化率下降。由图4a可知最佳反应温度为498K，在此条件下氯化铵转化率为88.5%。2）反应配料比对氯化铵转化率的影响。设置反应温度为523K、反应时间为120min，改变氯化铵和碳酸镁物质的量比（配料比），探究配料比对氯化铵转化率的影响，实验结果见图4b。由图4b可知，随着碳酸镁比例增加氯化铵转化率不断升高，在碳酸镁与氯化铵物质的比为1.8∶2.0时氯化铵转化率达到最大（94.85%），之后继续增加碳酸镁的比例氯化铵转化率下降。这可能是由于过多的碳酸镁覆盖影响了氯化铵的受热分解，使得氯化铵转化率降低。最佳配料比为1.8∶2.0。3）反应时间对氯化铵转化率的影响。在反应温度为498K、碳酸镁和氯化铵物质的量比为1.4∶2.0条件下探究了反应时间对氯化铵转化率的影响，实验结果见图4c。由图4c可知，氯化铵转化率随着反应时间的延长呈现出先增大后减小的变化趋势。反应刚开始时，由于反应时间较短，碳酸镁和氯化铵反应不充分，氯化铵转化率低；随着反应时间延长氯化铵转化率不断增大，到120min时达到最大值；之后随着反应时间继续延长氯化铵转化率开始下降。出现上述现象的可能原因为：氯化镁吸湿能力较强，该反应有水生成，在这样的潮湿环境中氯化镁的吸潮图4各因素对氯化铵转化率的影响返卤现象较为突出［18］，返卤现象会导致氯化镁产率降低，即氯化铵转化率降低。在氯化镁的返卤反应及碳酸镁与氯化铵反应的综合作用下，总的结果使得氯化镁生成率降低，即使得氯化铵的转化率降低。实验表明最佳反应时间为120min，在此条件下氯化铵转化率为91.05%。2.3正交实验。2.3.1正交实验方案及结果以氯化铵转化率为目标，以反应时间、反应温度和配料比为影响因素，每个因素选择3个水平，设计3因素3水平正交实验。正交实验因素及水平见表2，实验方案及结果见表3。由正交实验结果看出，在合适的转化条件下氯化铵的转化率可达95%以上。表3的9组实验氯化镁纯度均可达到QB/T2605—2003《工业氯化镁》（氯化镁质量分数≥44.5%）的要求。氯化铵转化率与氯化镁纯度的峰值出现在不同的条件，由于所得氯化镁纯度均符合工业氯化镁标准，且纯度差异不大，所以将氯化铵转化率作为选择最佳反应条件的主要指标。由表3可知，转化率最高的一组实验为实验7，操作条件为碳酸镁和氯化铵物质的量比为1.8∶2.0、反应温度为523K、反应时间为120min，氯化铵转化率为97.42%；其次是实验4，操作条件为碳酸镁和氯化铵物质的量比为1.6∶2.0、反应温度为498K、反应时间为120min，氯化铵转化率为96.82%。由氯化铵转化率的极差分析可知，对氯化铵转化率的影响由强到弱的因素分别为反应时间、碳酸镁和氯化铵物质的量比、反应温度。2.3.2验证实验结果由表3所得两组转化率较高的实验进行实验验证，结果见表4。由表4可知，两组实验氯化铵转化率和氯化镁纯度差别不大，均对实际生产具有指导意义。2.4结果表征。2.4.1XRD分析分别将5种不同反应条件制备的产物进行XRD分析，结果见图5。5种反应条件：a）反应温度为523K，碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.4∶2.0，反应时间为120min；b）反应温度为523K，碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.6∶2.0，反应时间为120min；c）反应温度为498K，碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.4∶2.0，反应时间为120min；d）反应温度为523K，碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.8∶2.0，反应时间为120min；e）反应温度为498K，碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.4∶2.0，反应时间为150min。从图5看出，5组产物均表现出峰位一致的衍射峰，说明5组样品所含物质基本相同，均为六水氯化镁，残存部分为未反应的氯化铵。2.4.2表面形貌分析图6a、b为反应温度为523K、碳酸镁与氯化铵物质的量比为1.4∶2.0、反应时间为120min制备产物的SEM照片；图6c为反应温度523K、碳酸镁和氯化铵物质的量比为1.8∶2.0、反应时间为120min制备产物的SEM照片。由图6a、b看出反应产物为疏松片状结构；由图6c看出产物有部分吸水，表面发生了潮解，有轻微的结块现象。产物的疏松片状结构使其具有易吸水潮解的特性，应尽快密封储存，保持干燥。2.4.3EDS分析图7是对图6a产物的EDS分析。由图7看出产物主要有Si、Mg、Cl、C、O元素，C、O为基本元素。由于在EDS测试过程中以硅片作为样品载体，因此能谱分析中出现了Si的信号峰；无N元素的特征峰，可能是由于氯化铵含量较少，导致在所选区域的表面扫描中未检测出。产物中元素主要为Mg和Cl。

3结论

生成机理范文篇4

关键词挥发性有机物，散发机理，去除设备

AbstractTouchestheharmfuleffectsofVOCsonhumanhealthanconditionsincurrentbuildingsathomeandabroad,reviewstheresearchstatusinVOCsemissionmechanismandVOCseliminationdevises,andpresentsthefuturestudyorientation.

Keywordsvolatileorganiccompound，emissionmechanism，eliminatingequipment

1挥发性有机物及其对人体健康的影响

挥发性有机化合物（VOC）是指环境监测中以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类物质的总称，其中包括含氧烃类、含卤烃类，广义场合包括甲烷、丙烷、氯烃、氟烃及醇、醚、酯、酮、醛等含氧烃、胺等含氮烃、二硫化碳等含硫烃。通常按沸点的范围把有机化合物分为极易挥发性有机物（VVOC），挥发性有机物（VOC），半挥发性有机物（SVOC）和与颗粒物质或颗粒有机物有关的物质（POM）等4类。

有些有机化合物不能包括在以上的分类中。这是由于这些化合物（如甲醛和丙烯酸）因其反应性或对热的不稳定性不易从吸附剂上回收或用气相色谱法进行。

挥发性有机物对人体的影响主要表现在感官效应和超敏感效应，包括感官刺激，感觉干燥，刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等，挥发性有机化合物很容易通过血液到大脑，从而导致中枢神经系统受到抑制，人人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉；醇、芳得烃和醛能刺激黏膜和上呼吸道；很多挥发性有机化合物如苯、甲氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯和甲醛等被证明是致癌物或可疑致癌物。

Molhave依据室内VOC对人体的影响不同，对其浓度进行了划分[1]，该划分原则通常作为权威引用或作为指导，并在美国ASHRAE标准62-1989R中得到，他的划分原则见表1。

表1VOC浓度与人体反应

浓度范围/ug/m3人体反应

<200舒适

200～3000可能抱怨

3000～25000抱怨

>25000有毒

2现有建筑中挥发性有机物的情况

华西医科大学公共健康学院1995年冬天对刚装修的两个居民房进行了两个半月的VOC测量，发现这些房中产生不同程度的甲醇、乙醇、戊烷、已烷、苯、庚烷、环已烷、甲苯、二甲苯、乙基苯[2]。其中最主要的有机物是甲醇，苯，甲苯和二甲苯。中国预防医学院环境卫生监测所对一个办公室空气污染进行测量，发现办公室内主要有机物是苯、甲苯、二甲苯、乙苯和甲醛，浓度从0.1mg/m3到0.96mg/m3。

美国环保局（EPA）通过对16个建筑的随机抽样调查发现，有4个建筑中的VOC浓度超过了0.4mg/m3。欧洲对9个国家的56栋建筑进行了室内VOC浓度的测量[3]，发现有22栋建筑中VOC浓度超过0.2mg/m3。[4]指出日本住宅中的有机物浓度为0.19～0.643mg/m3。文献[5]指出瑞典公寓中VOC浓度为0.31mg/m3，居民家庭中为0.47mg/m3。文献[6]指出英国综合建筑中VOC浓度为0.2mg/m3。

从上述调查情况可以看出，室内VOC污染状况是比较严重的。

3不同建筑装饰材料挥发性有机物的散发量测量

为了从污染源上控制VOC的产生，国内外很多单位都对建筑装饰材料的VOC散发情况进行了测量。文献[7]对中国生产的8种室内材料即酸漆、黑漆、地板清洁剂、地板蜡、空气清新剂、地毯背面粘接剂、墙约、墙纸粘接剂和彩色墙纸进行了测量，发现其散发的VOC有3～30种。文献[8]指出了TVOC的最大传和其衰减度随着材料的不同而不同，流态物质如油漆、清漆和地板油的衰减度最大。EPA做了实验来确认各种室内污染源的散发量，同时确认各种因素对散发量的影响[9]，这些因素包括温度、相对湿度、空气变化及小室负荷。结果表明，空气换气次数对散发量尤其是湿材料的散发量有很大的影响。

文献[10]对37种典型的加拿大民用住宅所使用的建筑装饰材料发散的VOC进行了测量，得出了这些材料的VOC数据库。

目前世界上已有3个体积为55m3(5m×4m×2.75m)的实验室用于研究建筑装饰材料的VOC产生量，它们分别是IRC/NRC①，NRMRL/USEPA②和CSIRO/Austrlia③，这些实验室均用不锈钢制作，具有加热、通风、空气调节系统，能够控制室内各种参

数。

为了使各实验室所测得的数据有可比性及可靠性，欧洲已经建立了对室内污染物测量、选样方法、数据分析方法、结果整理方法等统一的协定方案[11]。

4建筑装饰材料VOC散发标准的制定和材料的分类

目前我国国家质检总局已颁发了《室内装饰装修材料有害物质限量》10项强制性标准，从2002年7月1日开始的散发量作了规定[12]。北欧国家根据普通材料最大的VOC散发量为40，100和数百ug/(m2·h)，将材料分为MEC-A（低挥发性材料），MEC-B（中挥发性材料）和MEC-C（高挥发性材料）3类[13]。

美国EPA现在做出了污染源分类数据库，这个数据库含有材料的VOC散发量及毒性[14]。

5挥发性有机物散机理的研究

挥发性有机物的散发率通常由以下两个过程决定[15]：①材料内部的扩散；②材料表面到周围空气的散发。材料内部的扩散是浓度梯度、温度梯度及密度梯度共同作用的结果。每种化合物都有自己的质扩散系数，与其相对分子质量、分子体积、温度及与被扩散的物质特性有关。表面散发由几种机理共同作用，包括蒸发和对流。对于表面散发而言，VOC的散发率会受到空气中浓度、气流速度及温度的影响[16，17]。根据材料的不同，VOC的产生率可能由上述一个或两个因素起决定作用。

根据散发机理的不同，室内建筑装饰材料的散发模型，总体上可分为两类即经验模型和物理模型。

6挥发性有机物去除机理和去除设备的研究

目前人们主要集中研究活性炭和光触媒设备对VOC的去除特性。吸附是由于吸附剂和吸附质分子间的作用力引起的，这些作用力分为两大类--物理作用力和化学作用力，它们分别引起物理吸附和化学吸附。物理吸附是可逆过程，只能暂阻挡污染而不能消除污染。而化学吸附是不可逆的过程，是挥发性物质的分子与吸附剂起化学反应而生成非挥发性的物质，这种机理可使得低沸点的物质如甲醛被吸附掉。活性炭是最常用的吸附剂，它对许多VOC都是很有效的，但对甲醛作用很小。

已有的研究成果表明活性炭对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附，如对苯的吸附优于对环已烷的吸附；对带有支键的烃类物质的吸附优于直键烃的吸附；对相对分子质量大、沸点高的化合物的吸附总是高于相对分子质量小、沸点低化合物的吸附；空气湿度增大，则可降低吸附的负荷；吸附质浓度越高，则吸附量也越高；吸附量随温度升高而下降；吸附剂内表面积愈大，吸附量越高。浸了高锰酸钾的氧化铝（PIA）对甲醛及低浓度的醛和有机酸有很高的去除效率。所以PIA经常与活性炭联合起来使用以提高过滤器的效率。

目前美国市场上有3种化学过滤器，都是用活性炭作为吸附剂的[18]，第1种是V字型装有大颗粒的活性炭，第2种是折边型装有小颗粒的活性炭，第3种是折边型的活性炭编织物过滤器，效率为40%～80%，当风速为2.5m/s时阻力为约100Pa。

光触媒设备是以N型半导体的能带为基础，N型半导体吸收能量大于或等于禁带宽度（禁带能量）的光子（hv）后，进入激发状态，此时价带上的受激发路过禁带，进入导带。同时在价带上形成光致空穴。可以用作光催化剂的N型半导体种类繁多，有TiO2，ZnO，Fe2O3，CdS和WO3等。由于TiO2的化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶，并且具有较深的价带能级，可使一些吸热的化学反应在被光辐射的TiO2表面得到实现和加速，加之TiO2无毒、成本低，所以被广泛用作光催化氧化反应的催化剂。TiO2的禁带宽度（Eg）为3.2Ev，当用波长小于387nm的光照射TiO2时，由于光子的能量大于禁带的宽度，其价带上的电子被激发，跃过禁带进入导带，同时在价带上形成相应的空穴。光致空穴h+具有很强的捕获电子的能力，而导带上的光致电子e-又具有高的活性，在半导体表面形成了氧化还原体系。利用光致空穴h+和光致电子e-与空气中的水分和氧气相互反应产生的具有高浓度活性的氢氧游离基·OH，可氧化各种有机物质并使之矿化。如下所示：

有机污染物的降解机理与其分子结构有关，分子结构不同其降解机理及途径也有差异。Hashimoto等研究了脂肪族化合物的光催化降解机理，认为脂肪烃先于·OH生成醇，并进而氧化为醛和酸，终生成二氧化碳和水[19]。文献[20]指出TiO2光催化反应中，一些芳得族化合物的光催化降解过程往往伴随着多种中间产物的生成。目前，对于各类芳香族化合物的光催化降解机理研究还很不完备，初步研究认为其主要降解机理还是在·OH基的作用下，芳香环结构发生变化，并进一步开环，从而逐步被氧化，最终矿化为二氧化碳、水及小分子无机物。

对室内甲醛和甲苯的研究表明，污染物光催化氧化与其浓度有关，质量数在1×10-4以下的甲醛可完全被光催化分解为二氧化碳和水，而在较高浓度时，则被氧化成为甲酸。高浓度的甲苯光催化降解时，由于生成的难分解的中间产物富集在TiO2周围，阻碍了光催化反应的进行，去除效率非常低，但低浓度时TiO2表面则没有中间产物生成。

文献[21]对非均相光催化技术在室内空气品质控制方面的应用进行了研究。指出光催化氧化技术室内空气中低浓度的VOC有着良好的效果。光催化氧化设备可进行模块化设计，而且气体通过时压力降低可忽略不计，这样很容易加装到中央空调空调的系统中去。美国新泽西州的通用空气技术（UAT）公司已开发生产了落地式及管道式光催化空气交净化与消毒设备[22]。

尽管许多厂家都在研制VOC去除设备，但对于室内多种有机物污染并存的情况，如何描述这些设备的性能及如何用于实际工程中，则是亟待解决的。

7结语

7．1国内外实测结果表明，许多建筑中存在VOC污染。国内这方面的刚起步，建议有关部门应规范现有建筑装饰材料，根据有关规范要求，尽快建立建筑装饰材料VOC数据库。

7．2为了评估建筑装饰材料对室内带来的挥发性有机物，应考虑实际房间中多污染源的，通过建立合理的房间污染模型来切实指导空调系统的设计运行和维护。

7．3针对目前国内外空调房间存在挥发性有机物的污染的问题，应该改变空调系统设计即从设计阶段就应该考虑这些污染的去除问题，并开发出用于去除各种污染包括牢固挥发性有机物的高效设备。

1MolhaveL.Volatileorganiccompounds,indoorairquality,andhealth.Proceedingsofthe5thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimateIndoorAir''''90,V5:15-34

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4ParkJS,FujiiS,YuasaK,etal.Characteristicsofvolatileorganiccompoundsinresidence.Proceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:579-584

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7HanK,JingH.ChambertestingofVOCsfromindoormaterials.Theproceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:107-111

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9EPAReportNo.EPA-600/R-94-141.Characterizationofemissionsfromcarpetsamplesusinga10gallonaquariumasthesourcechamber.PreparedbyAcurexEnvironmentalCorporationfortheUSEnvironmentalProtectionAgencyOfficeofResearchandDevelopment,1994.

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11SaarelaK,ClausenG,PejtersenJ,etal.Europeandatabaseonindoorairpollutionsourcesinbuildings,principlesoftheprotocolfortestingofbuildingmaterials.TheProceedingsofthe7thInternationalConferenceonIndoorAirQualityandClimate-IndoorAir''''96,V3,1997:83-88.

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18MichaelAJ.Chemicalfiltrationofindoorair:Anapplicationprimer.ASHRAEJ,1996(2).

19HashimotoKazuhito,etal.JPhys.Chem,1984,88:4083-4088.

20藤屿昭，机能材料，1998，18（9）：29

生成机理范文篇5

法国J.Davidovits提出的“解聚—缩聚”机理，他认为地质聚合物的形成过程为：铝硅酸盐聚合反应是一个放热脱水的过程，反应以水为传质，在碱性催化剂的作用下铝硅酸盐矿物的的硅氧键和铝氧键断裂，发生断裂—重组反应；形成一系列的低聚硅（铝）四面体单元，聚合后又将大部分水排除，少量水则以结构水的形式取代[SiO4]中一个O的位置，最终生成Si—O—Al的网络结构。聚合作用过程即各种铝硅酸盐（Al3+呈Ⅳ或Ⅴ次配位）与强碱性硅酸盐溶液之间的化学反应。

以上聚合反应表明，任何硅铝物质都可作为制备人造矿物聚合物材料的原料。

现在大多数的研究者的理论都以J.Davidovits的理论作为地质聚合物反应机理的基础。这些理论的共同点在于地质聚合物的形成是铝硅酸盐在碱性条件下生成水合物后，水合物在进行缩水聚合生成聚合物。当地质聚合物的添加成分较复杂时，则添加成分的离子在硅铝网络结构中所占据的位置不同而得到不同性质的地质聚合物。

2地质聚合物研究进展

20世纪30年代，美国的Purdon在研究了波特兰水泥（普通硅酸盐水泥）的硬化机理时发现，少量的NaOH在水泥硬化过程中可以起催化剂的作用，使得水泥中的硅、铝化合物比较容易溶解而形成硅酸钠和偏铝酸钠，再进一步与Ca(OH)2反应形成硅酸钙和铝酸钙矿物，使水泥硬化并且重新生成Na(OH)再催化下一轮反应，因此他提出了所谓的“碱激活”理论。

在这以后，前苏联投入了大量的人力、物力对碱激活材料进行了系统的研究。他们发现除了氢氧化钠以外，碱金属的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化物、硅酸盐和铝硅酸盐等都可以作为反应的激活剂。到了1972年，法国的J.Davidovits教授申请了地聚合物历史上的第一篇关于用高岭土通过碱激活反应制备建筑板材的专利。之后世界许多国家的专门机构都在致力于地质聚合物材料内部结构和反应机理的研究，并对其优异性能的应用前景进行了乐观的预测。20世纪90年代后期，VanJaarsveld和VanDeventer等致力于由粉煤灰等工业固体废物制备地质聚合物及其应用的研究，包括固化有毒金属及化合物等。他们也对16种天然硅酸盐矿物制备地质聚合物进行了研究，结果表明：架状和岛状结构的硅酸盐，并且钙含量较高者形成的地质聚合物抗压强度最大。且以粉煤灰为原料合成了7d抗压强度达58.6MPa的地质聚合物，并证明了粉煤灰中较高的CaO含量和含有部分超细颗粒是合成高强度地质聚合物的有利条件。国内对人造矿物聚合物材料的研究起步较晚。

3地质聚合物的应用领域

3.1汽车及航空工业

地质聚合物复合材料因高温性能优良，且不会燃烧或在高温下释放有毒气体及烟雾。因此，被应用于航空飞行器的驾驶室或机舱等关键部位，提高飞行器的安全系数。

3.2非铁铸造及冶金

地质聚合物材料能经受1000-1200oC的高温而保持较好的结构性能，所以能广泛应用于非铁铸造及冶金行业，J.Davidovits教授成功的利用人造矿物聚合物材料制作浇铸了铝制品。

3.3土木工程

地质聚合物是目前胶凝材料中快硬早强性能最为突出的一类材料，用于土木工程能缩短脱模时间，加快模板周转，提高施工速度。地质聚合物具备的优良耐久性也为土木建筑带来了巨大的社会及经济效益。

3.4交通及抢修工程

地质聚合物快硬早强，20oC条件下4h强度能达15-20MPa，由地质聚合物抢修的公路或机场等，1h即可步行，4h即可通车，6h即可供飞机起飞或降落。

3.5塑料工业

地质聚合物材料可制作塑料成型的模具，由人造矿物聚合物材料制作的模具耐酸碱及各种侵蚀性介质，且具有较高的精度和表面光滑度，能满足高精度加工的要求。

3.6环保领域

地质聚合物材料聚合后的终产物具有牢笼型的结构，能有效的固定几乎所有重金属离子；人造矿物聚合物材料因具备优良的耐水热性能，在核废料的水热作用下能长期保持优良的结构性能，因而能长期的固定核废料。地聚合物可以用在处理矿山尾矿的领域中。它可用于矿山的表面盖层和基底垫层，包括刚性、半刚性和柔性高强度低渗透性盖（垫）层，以及垂直阻挡障，包括地下截流墙、土坝内高强度低渗透心墙。

地质聚合物的研究越来越受到人们的重视。人们将对其形成机理继续进行更系统的研究，同时人们也在致力于通过改变原料的配比、制备工艺以获取性能更优性能的地质聚合物材料，这必将使地质聚合物具有更广泛的应用前景。

参考文献：

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[2]郑娟荣,覃维祖.地聚物材料的研究进展.新型建筑材料,2002,(4):11-12.

[3]李海宏.地质聚合物的制备及机理研究.西安建筑科技大学,2007:11-12.

[4]H.Xu,J.S.J.VanDevevter.TheGeopolymerizationofAlu-mino-silicateMinerals.IntJMinerProcess,2000,(59):247-266.

[5]J.G.S.VanJaarsveld,J.S.J.VanDevevter,L.Lorenzen.ThePotentialUseofGeopolymericMaterialstoImmoboliseToxicMetals:PartI.TheoryandApplications.MinerEng,1997,(10):659-669.

[6]A.O.Purdn.Soc.Chem.Ind.1940,(59):191-202.

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[8]J.Davidovits,PatentZA7308380-740808,FR72138746.

[9]陆秋艳.偏高岭土在我国的开发和使用前景.矿业快报，2004，(7)：7-9.

生成机理范文篇6

表皮增生过快和分化障碍六十年代表皮动力学研究证实银屑病表皮增生过快，据此提出抑制增生作为治疗对策。多种细胞毒药物的应用曾一时颇受重视，但大多数终因其严重副作用而不可取。氨甲喋呤仍保留用于治疗严重的银屑病。延胡索酸亦认为具有抗增殖的作用，迄今仍是治疗研究的对象。有研究显示生长激素和促生长因子（somatomedin-C）能刺激角朊细胞增生，而应用生长激素释放抑制因子(somatostatin)治疗银屑病。尽管银屑病表皮增生的深层机理不断被提示出来，迄今抑制表皮增生仍是银屑病实验性治疗的一个目标。

银屑病表皮分化障碍与增生过快有密切关系，但并非单纯是细胞通过太快的后果。早期实验即揭示维甲酸促进表皮分化而并不抑制增生。Jarrett及其他学者以鼠尾鳞片表皮（缺少颗粒层）作为银屑病角化不全的模型，研究了维甲酸和煤馏油衍生物的治疗作用。对维甲类化合物多年的构效研究开发出依曲替酯、依曲替酸等治疗银屑病具显著疗效的药物。近年开发的治疗新药活性维生素D3的显著作用是诱导角朊细胞分化同时抑制增生。诱导角朊细胞分化亦应视为银屑病治疗策略之一。

在药效学实验中有多种动物模型可资检测药物对表皮增殖的抑制作用。在研究中草药及其有效成分治疗银屑病的作用中，我们将VanScott的雌激素期小鼠阴道增生上皮和鼠尾鳞片表皮组成实验系统以检测药物抑制增生和诱导分化两方面作用。喜树及喜树碱和华蟾素具有抑制增生和诱导分化两方面作用华蟾素可用于全身投药而喜树碱宜作外用。新近研究揭示后者是一种DNA拓卜异构酶抑制剂并具有促进组胞凋亡的作用。药效学实验显示靛玉红衍生物、异靛甲和β-榄香烯（莪术成分）的作用均以诱导分化为主而不同于细胞毒。

表皮增生的调节分子银屑病cAMP水平和/或cAMP/cGMP比值降低可能与表皮增生过快有关。由细胞膜肾上腺能β受体兴奋腺苷酸环化酶增加细胞内cAMP而磷酸二酯酶则降低其水平。外源性cAMP、磷酸二酯酶抑制剂及β受体兴奋剂均被用于治疗银屑病。我们最近观察到8种β-受体兴奋剂和磷酸二酯酶抑制剂具有不同程度抑制雌激素期小鼠阴道上皮增生的作用同时提高动物血浆内cAMP水科和/或cAMP/cGMP比值。临床上靛玉红和异靛甲治疗银屑病的同时提高皮损处或血浆内cAMP水平和cAMP/cGMP比值。另一类调节分子多胺在银屑病病损内增高。依曲替酯治疗银屑病时多胺水平亦下降。干扰多胺生成的二盐酸甲基乙二醛双咪胺局部治疗银屑病有效。实验研究揭示在银屑病升高的调钙蛋白对表皮增生具促进作用。调钙蛋白拮抗剂如氯丙嗪软膏外用对银屑病有治疗作用，但心得安则反使疾病恶化，故应慎重。

廿碳酸类级联花生四烯酸及其产物在银屑病皮损中增多，其脂氧合酶产物白三烯C4或D4使血管扩张，白三烯B4及12-羟廿碳四烯酸具白细胞趋化作用，这些物质并刺激角朊细胞增生。对银屑病疗效显著的脂氧合酶抑制剂苯恶丙芬虽因其毒性被淘汰，但指出一条治疗途径。外用5-指氧合酶抑制剂R68151治疗银屑病有效，亦在研究应用白三烯受体阴断剂NDGA者。

免疫银屑病患者存在多种免疫学紊乱，近年的研究指出T细胞及其亚群的异常并涉及多种细胞因子。免疫调节剂的应用，包括转移因子和菌功等有一定疗效。最爱我们用绿脓杆菌MSHA毛株菌功治疗银屑病，证实CD3T细胞及白介素2和NK细胞活性提高与疗效相关。延胡索酸亦具有免疫调节作用。干扰互与银屑病的关系及其治疗作用正在研究中。

最近Voorhees根据银屑病与人类主要组织相容性（MHC）Ⅰ和Ⅱ类分子的关联和免疫学研究的结果，提出以免疫三联单位（抗原呈递细胞-抗原-活化T细胞）为核心的发病机理，涉及多种细胞因子，其抗原可能包括自身抗原。从此机理引出银屑病三联复合物治疗途径：氨甲喋呤和柳氮磺胺吡啶可增加细胞外腺苷的聚积，通过A2受体产生免疫抑制作用；2-氯脱氧腺苷可试用于此作用点。紫外线照射可诱导白介素-10的生成而产生免疫抵制作用；白介素-10据信是种皮肤炎症反应的天然抑制物，可试用于治疗环孢素A、FK506（tacrolimus）、ascomycin和雷怕霉素（rapamycin）均作用于T细胞内信号传递机制，从而阻滞T细胞生长及细胞因子（如r干扰素）的释放。皮质类固醇、维甲酸和维生素D3虽具有其他作用，但亦能抑制T细胞内淋巴因子基因的转录。抗CD3和抗CD4抗体与它们的同源T细胞表面受体结合则从起始抑制T细胞活化。抗原激活T细胞表面受体后，需通过B7/CD28途径使细胞活化。CTLA-4Ig分子可与B7结合而阻滞此一途径，已试用于治疗银屑病。

神经--免疫机制Farber根据银屑病可由精神压力诱发，无知觉皮肤不发生病损以及病损内多种神经肽含量增高或表皮增强（包括P物质、VIP和CGRP等）等事实提出银屑病的神经--免疫发病机理。辣椒素可减少P物质的生成。局部外用已证实对质银屑病有效。对抗神经肽的药物可考虑进行试用。心理治疗亦是一种必要的治疗对策。

生成机理范文篇7

油田多为注水开发低渗透油田，由于地层水和注入水的热力学不稳定性和化学不相容性，以及采油过程中压力、温度等一系列因素的变化，往往造成油井井筒、地面系统的腐蚀、结垢问题，给生产带来极大危害。自油田投入开发以来，油井腐蚀、结垢现象逐渐严重。目前，全区619口油井中腐蚀、结垢井已达234口，占全区总井数的37.8%。

2腐蚀、结垢机理研究及除垢方法

2.1腐蚀、结垢机理研究

经过对14油井腐蚀、结垢产物进行分析，确定腐蚀、结垢类型，大致分为三种，矿物质垢、铁垢和CaCO3垢。其矿物质垢主要是由油层矿物运移作用形成的Si、Al化合物所构成，这些化合物不易溶于酸。其铁垢可能是油田水对采油设备的腐蚀、硫酸盐还原菌的腐蚀、二氧化碳的腐蚀和硫化氢的腐蚀等过程引起结垢。CaCO3垢主要是地下水中含有大量的钙离子，在采出过程中，地层水进入井筒后随着压力的降低，二氧化碳分压下降，造成碳酸盐溶解度下降，由于，水中溶解的碳酸根及钙离子产生过饱和现象，就会有数个分子聚集形成晶核，当晶核大于临界直径时，开始有碳酸钙析出，而结垢。

2.2除垢方法

1）化学法防垢。化学法防垢只要使用防垢剂，它能抑制晶体垢的生成和聚集，因此能防垢，防垢剂的作用机理是选择防垢剂的理论依据。在化学防垢方法中，主要采用点滴法、周期加药法等。

2）物理法防垢。主要有以下几种：

维持地层压力防垢：地层压力下降是碳酸钙垢形成的一个重要原因。随着CO2分压升高，CaCO3溶解度也随之上升，因此碳酸钙垢沉淀相应减少。

憎水涂层防垢：在管线和设备的表面涂敷憎水涂层，使管线和设备表面无法沉积盐垢。

磁场和声场防垢：结垢过程是无机盐垢晶体生成、生长发育的过程，而超声波、磁场、电场所产生能量可以阻止无机盐垢晶体生成、生长发育。因而对易结垢部位进行超声波、磁场、电场处理，就可以实现防垢。

3现场试验

1）试验井腐蚀、结垢机理的确定。州40-38位于低渗透油田腐蚀、结垢严重地区，砂岩厚度4.9m，有效厚度1.0m。于2006年11月14射孔投产。截止2010年年底，共作业6次，其中3次作业是因为上凡尔罩腐蚀断。1次作业因为垢卡，2次作业是由于结垢导致固定凡尔漏失。在第五次作业时发现，上凡尔罩腐蚀断裂，抽油杆腐蚀严重。把腐蚀严重的抽油杆部分化验，得到的垢样分析结果是垢样中矿物质为HCl不溶物，含量较高。为此对州40-38做了腐蚀挂片实验，确定腐蚀速度。州40-38注入的是清水，为了做对比，同样也取了回注污水做腐蚀挂片实验。首先取注入清水、州40-38产出水、回注污水各一瓶，分别投放腐蚀挂片，然后封好瓶口，在恒温环境中，一段时间后进行检测。发现清水的腐蚀速率是0.04mm/a，州40-38产出水的腐蚀速率是0.05mm/a，而回注污水的腐蚀速率仅为0.003mm/a，相差近17倍。可见注入清水和州40-38产生水都具有一定的腐蚀性。

判断试验井州40-38为高氯根腐蚀。腐蚀、结垢机理如下：

①水中的矿化度、氯离子、二氧化碳等腐蚀性介质与裸露的钢材表面充分接触造成相对均匀的腐蚀，由于地层压力的存在，二氧化碳在井底水中呈现饱和或过饱和溶解状态，CO2在水中电离：CO2+H2O=H++HCO3-。②由于水中大量的溶解CO2导致上述反应倾向公式的右侧，H+量较多，水体呈酸性，导致腐蚀的发生。③由于大量氯离子的存在，加之H+量较多，可以视同为一定浓度的盐酸腐蚀的存在。

2）防治对策。州40-38进行第六次作业时发现，活塞上凡尔罩腐蚀断，全井管腐蚀、结垢都比较严重。因此对州40-38进行了腐蚀、结垢治理，确定固体与液体缓蚀防垢剂相互结合使用，来达到最好的腐蚀防垢效果。固体缓释颗粒腐蚀抑制剂含有脂肪胺类、聚多胺类和无机抗点蚀剂等高效缓蚀剂；药剂中还含有机膦酸等钙离子螯合剂，可有效抑制钙、镁等碱土金属离子形成的硬垢；含有的聚羧酸分散剂成分还可随着碳酸盐晶体的增长进入晶格内部，使晶格发生错位，致使硬垢变软。液体缓蚀阻垢剂，主要由缓蚀成分、阻垢成分、辅助剂构成。

3）井筒套管加药技术。井筒加药是一种预防措施，一般在井筒中加入阻垢剂、杀菌剂或缓蚀剂，减缓钢铁的腐蚀并防止垢物的产生。常采用两种加药方法：一是在套管内定期加药；二是在套管内连续加药。州40-38采取的是第一种方法。

在州40-38下泵前，先在井筒里添加固体药剂30kg，作业开抽后10天加一次5‰（液体药剂用量5kg）浓度的液体药剂。固体药剂每隔一个月再加30kg。在加药55天后，取州40-38油井产出水做矿化度分析，发现pH值为7，为中性。

4）取得效果。从检泵开抽以来，州40-38已经正常生产105天，共加固体药剂3次，液体药剂9次。州40-38是腐蚀、结垢非常严重的井，根据现在的加药量计算，一年的加药费用约为1万元，远远少于一次作业费用，并且延长了杆、管、泵的使用寿命。

生成机理范文篇8

[关键词]有机化学，前沿科学，教学效果

近年来，随着有机化学与其他学科之间的交叉渗透，使得有机化学研究领域的发展更加迅速，研究内容更深入、更广泛。尽管有机前沿领域新思路、新方法层出不穷，甚至包括对一些经典有机化学理论的修正和完善，但是在传统的有机化学课程中将最新的科研动态及研究成果引入课堂的情况却非常少见。大多数教师仅注重基础理论知识的介绍，局限于教材，使基础有机化学的学习变得枯燥无味，不仅打击学生学习的兴趣和积极性，最终还会影响学习成效。为适应现代有机化学教学的要求，提高教学质量，在传统教学课堂中有目的性的引入有机化学领域的最新研究进展，通过教学与科学前沿相结合，加深学生对传统理论知识的理解的同时，拓展学生视野，激发学生的好奇心与兴趣，从而加强师生互动，活跃课堂气氛，达到提高教学效果的目的。笔者结合自己在青年教师讲课比赛中的心得及经验，以五星教学原理为教学设计依据[1]，聚焦解决问题-激活原有知识-展示论证新知-尝试应用练习-融会贯通掌握，在整个教学过程中，教师需充分发挥主导作用，通过问题的设计和互动，精选优质课程资源，利用理论联系实际，适时地引出相关研究发展前沿，激发学生学习的主观能动性，充分体现学生的主体作用。在此我们以卤代烷的亲核取代反应为例，介绍如何将有机前沿成果引入到基础理论教学中来深化教学内容的。

1卤代烷双分子亲核取代反应(SN2)

现代关于卤代烷双分子亲核取代反应的机制是基于英国伦敦大学的Hughes和Ingold的工作，他们提出SN2反应是一步完成的协同反应，亲核试剂(Nu)从反应物离去基团(X—)的背面进攻中心碳原子，随后旧键的断裂与新键的形成同时发生，反应经过瓦尔登转化得到构型完全翻转的取代产物。通常为了形象的再现瓦尔登转化过程，加深学生的印象，我们会采用“大风逆向吹伞”的比喻并借助多媒体演示SN2反应的这一特点。目前，对于SN2反应的机理介绍，基本所有的有机化学教材都是采用Ingold经典理论，但是2016年明尼苏达大学的JingXie和得克萨斯技术大学的WilliamL.Hase在国际顶级期刊《science》上又提出了新见解——重新看待SN2反应[2]。在此之前，为了研究SN2反应的详细机理，包括现任德国总理默克尔在内的很多科学家，已经完成了X-+CH3Y→XCH3+Y-型气相反应的许多实验和计算研究，但这些近期研究和以往的工作都说明了传统的SN2反应模型的局限性、不完备性，要建立理论模型以捕捉SN2反应动力学所有原子机理的细节，科学家们还需要继续深入的研究。此时，引导学生认识到书本上的知识是有限的，科学的发展是无限的，只有不断地进行科学实践，才能全面的发展和认识科学。同时，让学生了解科学研究的艰巨性，鼓励学生通过阅读文献资料等，主动探索科学知识，培养其独立分析问题和解决问题的能力。虽然SN2反应的机理目前仍然没有完全弄清楚，但是其在前沿科学的应用却再次开启新篇章。2018年5月，英国牛津大学的Veroniqu教授及其同事设计出一种新型的手性双脲催化剂，该催化剂可通过多重氢键作用识别碱金属氟化物中的氟离子，从而增强其在有机溶剂中的溶解性及亲核性，并能在手性基团的控制下高对映选择性地实现卤代烷烃的不对称亲核氟化反应[3]。他们利用非手性的β-溴代硫化物首先发生分子内SN2反应，原位生成内消旋的三元杂环硫鎓离子，随后与手性氢键给体催化剂结合的氟离子对内消旋环硫化合物，进行SN2类型的不对称亲核开环反应，从而一步生成含硫、氟两个相邻手性中心的化合物(图1)。这一研究成果不仅推动了亲核氟化反应在有机氟化学中的应用，而且还促进了无机盐亲核试剂参与的不对称亲核取代反应，为不溶性及惰性无机盐亲核试剂的活化提供了新的策略。通过SN2反应的最新应用研究成果，激发学生探索科学新领域，强调基础理论永远也不会过时，引导学生加强基础理论知识的学习，由“简单理论”做出启发性的发现，揭示更多前沿科学真理。

2卤代烷单分子亲核取代反应(SN1)相比较

SN2反应，SN1反应分为两步进行，其中卤代烷解离为碳正离子中间体(C＋)和卤负离子(X-)，这一步是速控步骤，因此SN1反应的速率仅由底物卤代烷决定，随后亲核试剂(Nu)从平面构型的C＋的正面和背面进攻，由于从两侧进攻几率相当，最终得到等量的构型保持和构型翻转产物，即生成外消旋化产物。由于SN1反应过程中生成的C＋存在不稳定性及高反应活性，使得它容易发生重排、消除等副反应，并且由于其平面结构，反应产物的立体选择性很难控制，这也使得SN1反应在有机合成中的应用受到限制。传统教学讲到此就结束了，但是我们在课堂上做进一步拓展，不少实验结果表明：SN1反应中构型翻转的产物实际上要多于构型保持的产物，也就是说最终并没有得到外消旋体。Winstein提出用离子对机理解释这一实验现象，他认为底物分子按紧密离子对-溶剂分离子-自由离子的可逆过程进行解离的，在SN1反应中，亲核试剂可以在其中任何一个阶段进攻而发生亲核取代反应，如果亲核试剂进攻紧密离子对，由于R＋与X—结合比较紧密，亲核试剂必须从X—的背面进攻得到构型翻转的产物；溶剂分离子对间的结合不如紧密离子对密切，最终消旋的产物占大多数；自由离子由于碳正离子是一个平面结构，亲核试剂进攻正背面几率相当，得到完全消旋的产物。此时，引导学生分析该解离平衡式，如果能够控制反应分子优先生成紧密离子对，同时加入一种能够识别进攻紧密离子对某一面的亲核试剂，那么控制SN1反应产物立体构型的问题也就迎刃而解。根据这一思路顺其自然的引入SN1反应的最新进展——高对映选择性的SN1反应[4]。

2018年4月，哈佛大学的Eric教授课题组在Nature上报道了利用手性方酰胺氢给体催化剂1a与Lewis酸促进剂(TMSOTf)的协同作用下，快速反应生成休眠态(resting-state)复合物1a-TMSOTf，随后与炔丙基乙酸酯反应生成离子对中间体(图2)，这一步是整个过程的速控步骤，并且有效的避免了碳正离子中间体的重排、消除等副产物生成，成功实现了SN1反应对映选择性的高水平调控，并合成了一系列具有季碳中心的手性化合物。这一研究成果不仅成功实现了不对称的SN1反应，解决了一百多年来制约SN1反应发展的难题，而且还证明了SN1反应中的离子对机理，也为不对称催化研究开辟了新的领域。通过对SN1反应前沿进展的介绍，既深化了我们的传统教学内容，又开拓了学生的视野和思维，让他们切实感受到有机化学的魅力及重要意义。同时引导学生课下主动查阅文献资料，小组学习并探讨相关内容。实践表明，将有机化学前沿发展引入传统教学课堂，虽然增加了教学信息量，但是这样不但不会影响正常的教学工作，反而有效地提高了教学质量和效果，激发了学生学习的积极性和主动性，提升了学生的探索意识，优化知识结构，让学生对某些问题有了新的认知。与此同时，时刻关注相关领域的科学前沿发展，及时更新教学内容和教学动态，既顺应了学科发展的潮流，又促进了高校教师自身科研事业的发展和教学质量水平的提升。

参考文献

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生成机理范文篇9

[论文摘要]：目前，微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。详细介绍微生物采油技术概况，明确分析微生物采油技术概况机理，并探讨其发展方向。

微生物原油采收率技术(microbialenhanancedoilrecovery，MEOR)

是利用微生物在油藏中的有益活动，微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油，并对原油/岩石／水界面性质的作用，改善原油的流动性，增加低渗透带的渗透率，提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比，该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。

一、微生物采油技术概况

1926年，美国科学家Mr.Beckman提出了细菌采油的设想。1946年Zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理，获得微生物采油第一专利。I．D．shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作，奠定了微生物采油的基础。美国的Coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在Bokor油田做先导性矿物试验，采油量增加了47%。2002年至2003年，我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用，累计增产原油1695t，累计少产水1943t，有效期达10个月。

美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面，处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量，微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增产原油13.49x10t，产量增加了10～46％。1988年至1996年，俄罗斯在11个油田44

个注水井组应用本源微生物驱油技术，共增产21x10t。

20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究，但发展缓慢。80年代末，大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国Micro～Bac公司合作，分别进行了单井吞吐试验。1994年开始，大港油田与南开大学合作，成功培育了一系列采油微生物，该微生物以原油和无机盐为营养，具有降低蜡质和胶质含量功能，并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来，吉林油田与13本石油公司合作，探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验，21口井见效，见效率达70%。2000年底，大庆油田采油厂引进了美国NPC公司的耐高温菌种，在Y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验，结果表明，采收率达43.41%，增加可采储量1.81×10t，施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。

二、微生物采油技术机理

（一）微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂，现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后，将发生物理变化和化学变化，对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境（渗透压、氧化还原电位、pH值）的改变，又可直接改变生物的生理（呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成）以及影响微生物细胞壁的功能，从而影响微生物的生长，降低采收率。

（二）微生物驱油机理

因为，微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程，除了具有化学驱提高原油采收率的机理外，微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入，但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述，据分析，主要包括以下几个方面：

1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂，能降低岩石一油一水系统的界面张力，形成油一水乳状液（水包油），并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度，使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质，提高孔隙度和渗透率，增加原油的流动性，并与钙质岩石产生二氧化碳，提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。

2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞，堵塞高渗透层，调整吸水剖面，增大水驱扫油效率，降低水油比，起到宏观和微观的调剖作用，可以有选择地进行封堵，改变水的流向，达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中，微生物易增殖，生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物，具有高效堵塞作用。

3.生物气增油机理。代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体，可以提高地层压力，并有效地融入原油中，形成气泡膜，降低原油粘度，并使原油膨胀，带动原油流动，还可以溶解岩石，挤出原油，提高渗透率。

4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等，可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃，降低原油的粘度，并可裂解石蜡，减少石蜡沉积，增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降低油水界面张力，改善原油的流动性。

5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜，改善岩石孔隙壁面的表面性质，使岩石表面附着的油膜更容易脱落，并有利于细菌在孔隙中成活与延伸，扩大驱油面积，提高采收率。

（三）理论研究

1.国内外的数学模型。20世界80年代末，国外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。Zhang模型优于Islam模型在于可描述微生物在地层中的活动，却难于现场模拟。Chang模型是三维三相五组分，能描述微生物在地层中的行为，不能描述在油藏中的增产机理。

2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分，其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法，可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化，对岩心渗透率的影响等信息。

（四）源微生物的采油工艺

国内油田（大庆等）已进人高含水开发期，是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油，要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落，宜采用内源微生物驱油工艺，这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。

三、结语

综上所述，在我国油田中，特别是大庆油田，在微生物采油技术具有提高采收率的效果，对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性，微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。

参考文献：

生成机理范文篇10

[论文摘要]：目前，微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。详细介绍微生物采油技术概况，明确分析微生物采油技术概况机理，并探讨其发展方向。

微生物原油采收率技术(microbialenhanancedoilrecovery，MEOR)

是利用微生物在油藏中的有益活动，微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油，并对原油/岩石／水界面性质的作用，改善原油的流动性，增加低渗透带的渗透率，提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比，该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。

一、微生物采油技术概况

1926年，美国科学家Mr.Beckman提出了细菌采油的设想。1946年Zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理，获得微生物采油第一专利。I．D．shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作，奠定了微生物采油的基础。美国的Coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在Bokor油田做先导性矿物试验，采油量增加了47%。2002年至2003年，我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用，累计增产原油1695t，累计少产水1943t，有效期达10个月。

美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面，处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量，微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增产原油13.49x10t，产量增加了10～46％。1988年至1996年，俄罗斯在11个油田44

个注水井组应用本源微生物驱油技术，共增产21x10t。

20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究，但发展缓慢。80年代末，大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国Micro～Bac公司合作，分别进行了单井吞吐试验。1994年开始，大港油田与南开大学合作，成功培育了一系列采油微生物，该微生物以原油和无机盐为营养，具有降低蜡质和胶质含量功能，并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来，吉林油田与13本石油公司合作，探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验，21口井见效，见效率达70%。2000年底，大庆油田采油厂引进了美国NPC公司的耐高温菌种，在Y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验，结果表明，采收率达43.41%，增加可采储量1.81×10t，施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。

二、微生物采油技术机理

（一）微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂，现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后，将发生物理变化和化学变化，对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境（渗透压、氧化还原电位、pH值）的改变，又可直接改变生物的生理（呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成）以及影响微生物细胞壁的功能，从而影响微生物的生长，降低采收率。

（二）微生物驱油机理

因为，微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程，除了具有化学驱提高原油采收率的机理外，微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入，但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述，据分析，主要包括以下几个方面：

1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂，能降低岩石一油一水系统的界面张力，形成油一水乳状液（水包油），并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度，使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质，提高孔隙度和渗透率，增加原油的流动性，并与钙质岩石产生二氧化碳，提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。

2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞，堵塞高渗透层，调整吸水剖面，增大水驱扫油效率，降低水油比，起到宏观和微观的调剖作用，可以有选择地进行封堵，改变水的流向，达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中，微生物易增殖，生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物，具有高效堵塞作用。

3.生物气增油机理。代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体，可以提高地层压力，并有效地融入原油中，形成气泡膜，降低原油粘度，并使原油膨胀，带动原油流动，还可以溶解岩石，挤出原油，提高渗透率。

4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等，可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃，降低原油的粘度，并可裂解石蜡，减少石蜡沉积，增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降低油水界面张力，改善原油的流动性。

5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜，改善岩石孔隙壁面的表面性质，使岩石表面附着的油膜更容易脱落，并有利于细菌在孔隙中成活与延伸，扩大驱油面积，提高采收率。

（三）理论研究

1.国内外的数学模型。20世界80年代末，国外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。Zhang模型优于Islam模型在于可描述微生物在地层中的活动，却难于现场模拟。Chang模型是三维三相五组分，能描述微生物在地层中的行为，不能描述在油藏中的增产机理。

2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分，其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法，可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化，对岩心渗透率的影响等信息。

（四）源微生物的采油工艺

国内油田（大庆等）已进人高含水开发期，是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油，要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落，宜采用内源微生物驱油工艺，这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。

三、结语

综上所述，在我国油田中，特别是大庆油田，在微生物采油技术具有提高采收率的效果，对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性，微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。

参考文献：