近日，采动国家重点实验室老师常艳海在超临界流体吸附领域取得重要研究进展，在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院1区TOP期刊）发表了题为“High-Pressure adsorption of supercritical methane and carbon dioxide on coal: Analysis of adsorbed phase density”的学术论文。研究针对超临界甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）在煤层中的吸附行为，提出了改进的吸附模型，揭示了高温高压条件下吸附相密度的变化规律，为CO2地质封存和煤层气开发提供了重要理论依据。
研究通过重力法吸附实验，结合模型开发，验证了吸附相密度随压力升高呈Langmuir型增长趋势，随温度升高显著降低的规律。与传统固定密度模型相比，新模型在高压条件下将预测误差降低至3%以内，显著提升了深层煤层吸附行为的描述精度。此外，研究揭示了CH4和CO2在吸附机制上的显著差异：CH4吸附主要集中于微孔，以单层填充为主；而CO2在微孔与中大孔中均表现出多层吸附行为。该研究创新性地克服了传统模型对吸附相密度固定假设的局限，首次将压力和温度的动态变化引入吸附过程的描述中，为准确评估深层煤层气储量和优化CO2封存策略提供了科学工具。研究成果丰富了超临界气体吸附领域的理论体系，对煤层气开发和碳捕集利用具有重要意义。
CH4和CO2吸附相密度随温度和自由密度变化规律
论文第一作者常艳海博士，现为安徽理工大学深部采动与灾害防控国家重点实验室讲师，研究方向为安全科学工程，主要从事煤层气与瓦斯地质、多孔介质气-液-固多相流以及二氧化碳地质封存与煤层气高效开发研究。
撰稿：张琨
核稿：马天兵
