微米和纳米科技材料

琚宜文——透过纳米世界研究地球的第一人

琚宜文教授,2003年获中国矿业大学矿产普查与勘探专业博士学位,2006年于中国科学院研究生院从事地质学博士后研究。现任中国科学院大学地球科学学院教授,博士生导师,美国弗吉尼亚理工大学高级研究学者,中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会副理事长,中国煤炭学会矿井地质专业委员会委员。

琚宜文——透过纳米世界研究地球的第一人

主要研究方向是能源盆地构造,非常规能源地质和开发,煤系地质等,在纳米地质方向具有很大的影响力。

盛誉国内,享誉海外

琚宜文教授作为负责人先后主持过与能源盆地构造和非常规天然气相关的国家自然科学基金项目、国家科技重大专项课题、国家“973”项目课题、中国科学院战略先导性科技专项课题、北京市重大专项课题、北京市自然科学基金项目以及中国博士后科学基金项目等总计20余个课题与项目。

琚宜文——透过纳米世界研究地球的第一人

他不仅盛誉国内,而且享誉海外,多次赴美国,澳大利亚,德国和日本等国家的科研机构进行学术交流,在海外高校开展学术讲座。2013年,在国际AAPG学术年会页岩气分会担任主席兼主持人,同年在欧亚经济论坛非常规油气资源分会担任主席兼主持人,他还担任了第十二届日中煤与碳化学研讨会分会的主席兼主持人等等。

在国内外学术期刊上发表学术论文100多篇,其中SCI收录30多篇,EI收录20多篇,出版国家“十五”重点图书《中国北部能源盆地构造》以及《构造煤结构及储层物性》等学术专著3部;获省部级以上自然科学奖和科技进步奖等奖励7项;已受理或授权国家发明专利6项,已授权国家软件著作权2项。

深耕破冰,窥纳米地球

何谓纳米地球?纳米地球科学是研究与地质系统相关的纳米尺度现象的学科。该学科主要通过研究环境中大小在1至100纳米的纳米颗粒来获取信息。简单来讲就是通过环境中纳米级别的颗粒来研究地球,正如我们通过研究微观世界来窥探宇宙起源一般。研究范围还包括至少一维为纳米尺度的材料以及通过环境界面的能量、电子、质子和物质的传递。

琚宜文教授和他的团队创新性地提出了纳米地球科学基本概念及其主要内涵,阐述了纳米地球科学的主要研究方向,在国际上开拓了一个综合性的纳米地球科学领域(学科),全面阐述了纳米地球科学及纳米成藏成矿领域重大和前沿科学问题,并探讨了其发展趋势,在国际重要学术期刊发表SCI论文40多篇,EI论文30多篇,获得省部级以上科技进步奖和自然科学奖2项。在此基础上深入阐明了煤岩与页岩及其变形的微纳米尺度特征,首次揭示了煤岩与页岩及其变形的微纳米结构演化机理。在纳米地球科学领域,可以说琚宜文教授取得了世界瞩目的学术成就。

举一反三,硕果累累

在纳米地球科学研究的基础上,琚宜文教授和他的团队在煤层气地质与产出水化学特征,煤炭开发过程中的碳排放以及页岩气富集特征及其机理三个方面取得巨大的成果。

在煤层气地质与产出水化学特征方面,琚宜文及其团队结合微纳米尺度的研究,深度剖析了中国东部矿区煤层气的形成过程及煤层气分布的具体原因,影响其富集的主要因素等,还解释了水化学特征是如何影响华北地区水文地球的复杂演化过程,进一步揭示了生物成因气的生成机理。

在页岩气富集特征及其机理方面,琚宜文及其团队在对美国阿巴拉契亚盆Marcellus海相页岩储层岩相分析的基础上,结合微纳米尺度的研究,详细说明了我国四川盆地龙马溪组海相页岩的主要特征,并且对其划分了类型,这一划分方法已经应用于储层的评价与对比。同时琚宜文教授和他的团队分析了我国东部好路交互相页岩物质的组和孔裂隙的特征,并与海相页岩进行了对比,值得一提的是,该成果一年多被SCI引用18次。

琚宜文——透过纳米世界研究地球的第一人

在煤炭开发过程中的碳排放方面,琚宜文及其团队结合微纳米尺度的研究,提出一种开创性的算法,该算法主要运用于井工开采过程中甲烷和二氧化碳新排放因子的瓦斯含量的计算。在该算法的基础上,他和他的团队计算了全国各区域在煤炭开发过程中的总碳排放量。据最新研究成果显示,这种计算方法在估算和预测煤炭开发中的碳排放方面更为有效和精确。

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