国际知名期刊《International Journal of Coal Science & Technology》于6月17日推送了“中国计量大学梁晓瑜教授团队|煤多孔介质中O2/H2O混合气体吸附过程的数值模拟”的文章。

计量测试与仪器学院2021级硕士研究生郭惠燕为第一作者在该期刊（中科院一区TOP期刊，“中国科技期刊卓越行动计划”入选期刊，IF=6.9）在线发表了题为“Numerical simulation of adsorption process of O2/H2O mixed gas in coal porous media”的研究型文章。我校为唯一署名单位，能源环境与安全学院教师聂荣山为通讯作者，计量测试与仪器学院教师周鸿翔、能安学院教师郭畅、指导教师梁晓瑜教授为共同作者。

研究团队聚焦煤自燃吸附过程，采用蒙特卡罗方法（MC）与格子Boltzmann方法（LBM）相结合，深入分析了氧气与水蒸气在煤颗粒中的竞争性吸附过程，并研究了煤矿多孔介质中的气体渗透、扩散与吸附行为。研究表明，煤多孔介质的孔隙率、颗粒尺寸以及气体浓度对吸附过程有显著影响。随着煤颗粒孔隙率和尺寸的增加，氧气和水蒸气的渗透性、扩散性以及饱和吸附容量得到了增强，同时吸附达到饱和的时间也显著缩短。研究还发现，在一定气体成分比例下，初始气体浓度的变化对吸附容量影响不大，但气体的扩散性会随浓度的增加而减少。研究成果探寻了吸附过程中不同变量对煤自燃过程的影响，可为煤矿安全与资源高效利用提供新的理论支持。

在流体工程应用方面，团队在《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP期刊，IF=15.1）发表了题为“Optimizing shear-thickening fluid microencapsulation with high-temperature Pickering emulsion for enhanced impact-resistant materials”的研究论文，成功开发了一种高温Pickering乳液技术，用于优化剪切增稠流体（STF）的微胶囊化过程。

论文第一作者为团队青年教师、计量测试与仪器学院周鸿翔博士，通讯作者为梁晓瑜教授。

这一创新技术有效解决了传统方法中常见的流体泄漏问题，且不依赖于有机溶剂，避免了溶剂污染和成本增加的问题。研究表明，新方法可以控制流体的剪切增稠效应，从而提升其稳定性，进而增强复合材料的冲击抗性。在此基础上，团队还将此技术应用于复合材料的研发，并成功通过实验验证其在提升冲击抗性方面的巨大潜力，最大冲击力降低了20.9%。该成果为进一步优化工业应用中的高效保护材料提供了新的解决方案，并具有广泛的实际应用前景。

论文链接：https://doi.org/10.1007/s40789-024-00714-9

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152817