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纳米科学-运用纳米尺度观测方法研究了煤矿瓦斯突出问题

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科技日報北京12月24日電(記者馬愛平)「學科的交叉點正是知識創新的生長點。如果說『納米物質發現了物質世界的新大陸』;那麼,納米地球科學也將開拓一片嶄新的天地,無論是在理論研究還是應用領域。」23日—24日,2019中國礦產資源與材料全產業鏈大會在北京召開,在納米地質資源及其開發應用板塊論壇上,中國科學院大學地球與行星科學學院教授琚宜文介紹,納米地球科學主要分支學科已取得顯著進展。

「納米科技是一門在0.1nm—100nm範圍內對物質和生命進行研究應用的科學,在納米尺度進行開發研究。」琚宜文說,納米地球科學指以納米科學與地球科學為依託,納米技術與地學方法為手段,以行星地球物質為研究對象,對地球及至行星各圈層中已知或有待探知的納米顆粒和納米孔隙進行分析與研究,從而揭示地學現象和過程中納米尺度信息以及成因規律的科學。

關於納米地球科學主要研究進展,琚宜文介紹,在礦物學與岩石學方面,發現了納米級流體包裹體,並從微觀上探討了岩石成因及流體作用;在地震地質學方面,狹窄的發震斷裂帶是納米顆粒的粘彈性摩擦帶,宏觀系統的失穩可能是微觀粒子釋放能量造成;在瓦斯地質學方面,運用納米尺度觀測方法研究了煤礦瓦斯突出問題;在能源地質學方面,關於煤的大分子變形及納米孔隙變化研究,獲得構造變形對煤層氣的吸附、儲存產生重要影響的認識,初步闡明了非常規油氣儲層微納米孔隙結構、形態、連通性等特徵及其演化規律與油氣賦存狀態等;在礦床學方面,從納米尺度分析了微細浸染型金礦的成因,並找到探測隱伏礦床的新方法——地氣法;在地質材料方面,分析了天然納米礦物和碳結構的特性,探討了人工改性和複合材料製備方法等。

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