Al3+交聯的聚丙烯酸鈉凝膠防滅火特性

王建國，趙一帆，許娟娟，等.Al3+交聯的聚丙烯酸鈉凝膠防滅火特性[J].西安科技大學學報，2024，44（5）：825-834.

WANG Jianguo，ZHAO Yifan，XU Juanjuan，et al.Fire prevention and extinguishing characteristics of Al3+ "cross-linked sodium polyacrylate gel[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2024，44（5）：825-834.

摘要：為解決傳統礦用防滅火凝膠保水性能差、受熱易分解等問題，基于高分子材料聚丙烯酸鈉易與高價態金屬離子發生分子交聯從而凝膠化的特性，研制出一種耐高溫、高保水的新型Al3+聚合物防滅火凝膠。從熱穩定性、阻化效果及官能團3個方面分析Al3+聚合物凝膠的阻化機理，首先利用恒溫干燥箱和熱重試驗測試凝膠在不同溫度條件下失水率、質量及特征溫度點變化情況；其次利用程序升溫氣相色譜法對升溫過程中的氣相產物進行檢測，根據檢測結果進行氣體阻化率計算和活化能氧化動力學分析；最后利用紅外光譜儀研究聚合物凝膠對煤分子中官能團的影響。結果表明：Al3+與聚丙烯酸鈉交聯形成的三維網絡結構使凝膠具有良好的熱穩定性，在150 ℃恒溫條件下加熱12 h，最大失水率為42.9%，凝膠阻化煤樣其特征溫度點均出現不同程度的延后；凝膠阻化后的煤樣CO氣體的生成量大幅度減少，最大CO阻化率為76-76%；凝膠能通過提高煤氧反應所需的活化能以及降低參與煤氧反應官能團的含量來降低煤的自燃傾向性，活化能最大增幅為14.6%。研究結果以期為高分子材料在煤火災害治理方面的應用及發展提供一定的參考。

關鍵詞：煤自燃；聚合物凝膠；熱穩定性；離子交聯；防滅火性能

中圖分類號：TD 752.2

Fire prevention and extinguishing characteristics of Al3+ cross-linked sodium polyacrylate gel

WANG Jianguo1，2，ZHAO Yifan1，2，XU Juanjuan1，2，GAO Xicai3

（1.College of Safety Science and Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China；

2.Key Laboratory of Western Mine Exploitation and Hazard Prevention，Ministry of Education，

Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China;

3.College of Energy Science and Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China）

Abstract：In order to solve the problems of poor water retention performance and easy decomposition by heat of traditional mining fire extinguishing gel.

A new type of Al3+ polymer fire extinguishing gel with high temperature resistance and high water retention has been developed.Based on the property that the polymer material sodium polyacrylate is easy to cross-link molecules with high valence metal ions and thus gelation.The blocking mechanism of Al3+ polymer gels is analyzed in terms of thermal stability，blocking effect and functional groups.Firstly，the constant temperature drying oven and thermogravimetric test were utilized to test the water loss rate，mass and characteristic temperature point changes of the gel under different temperature conditions.Secondly，the gas-phase products of the warming process were detected using programmed warming gas chromatography，and gas resistivity calculations and activation energy oxidation

kinetics analyses were performed based on the results.Finally，the infrared spectroscopy was used to examine the effect of polymer gels on functional groups in coal molecules.The results show that：Al3+ and sodium polyacrylate crosslinked to form a three-dimensional network structure so that the gel has good thermal stability，the maximum water loss rate is 42.9% at 150 ℃ under constant temperature heating for 12 h，and the gel blocking coal samples of its characteristics of the temperature point are delayed in different degrees.The generation of CO gas in the coal samples after gel blocking was greatly reduced，and the maximum CO blocking rate was 76.76%.Gel can reduce the propensity of coal to spontaneous combustion by increasing the activation energy required for the coal oxygenation reaction and by decreasing the content of functional groups involved in the coal oxygenation reaction，with a maximum increase in activation energy of 14.6%.The results could provide a reference for the application and development of polymer materials in coal fire disaster management.

Key words：spontaneous combustion of coal；polymer gels；thermal stability；ion cross-linking；fire prevention and extinguishing performance

0引言

煤炭作為不可再生能源，在其開采過程中時常面臨著自燃的威脅，這嚴重影響了礦山安全并造成了一定的人員傷亡和環境污染[1-3]。基于煤自燃的機理，國內外常用的防滅火技術有黃泥灌漿、注三相泡沫、注惰性氣體、噴灑阻化劑、凝膠等。與其他防滅火材料相比，凝膠具有出色的保濕能力，同時還兼具堵漏控風、充填加固等特點，被廣泛應用于煤自燃防治工作中[4-7]。

目前，煤礦井下使用較為廣泛的凝膠材料為無機硅凝膠，最具代表性的是水玻璃凝膠[8-11]。但傳統的水玻璃凝膠物理特性較差，受熱易分解，失去水分后逐漸干燥破裂，難以適應煤堆熱量積聚形成的復雜環境，從而限制了該凝膠的防滅火效果[12-16]。因此，亟需研發一種新型防滅火凝膠材料，在凝膠固有性能的基礎上，解決防滅火凝膠材料保水性能差、受熱易分解等問題，以提高防滅火凝膠材料的應用范圍。

聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉是一種新興的聚合物材料。因為高分子材料中含有極性、離子性等官能團，使凝膠具有極強的吸附能力和熱穩定性，被廣泛應用于防滅火凝膠材料的研究中[17-22]。段西凱等以羧甲基纖維素鈉為基體，丙烯酸為單體通過交聯聚合法合成了一種超吸水凝膠，該凝膠具有超高的吸水性能和保水倍率[23]；薛詩山等利用Fe3+與聚丙烯酸間的相互作用制備具有自修復性水凝膠，聚合反應在室溫中進行，得到的水凝膠修復速度快，具有優異的拉伸性能和抗壓能力[24]；陳鵬燕等利用羧甲基纖維素鈉與檸檬酸鋁通過延遲交聯反應制備了一種聚合物凝膠，將其與高分子材料復合后，可顯著提高并優化其性質，使其兼具固水、封堵、降溫等功能[25]。但是，聚丙烯酸鈉溶于水或有機物時極易發生溶脹導致分離性能下降，必須通過交聯劑與高分子的分子鏈結合，使得線狀分子彼此相連，構成多重穩定的三維網絡結構，從而提高凝膠的交聯密度。因為交聯劑與高分子材料之間存在較大的親和力，反應極其迅速，所以還需要添加改性劑延緩凝膠的成膠時間。

為此，以高價態金屬離子Al3+作為交聯劑，使其在堿性條件下與聚丙烯酸鈉（PAAS）的羧基基團發生配位反應，并通過改性劑三聚磷酸鈉控制成膠時間制備出一種新型的Al3+聚合物凝膠。在此基礎上，研究了Al3+聚合物凝膠的熱穩定性及該凝膠對煤自燃過程中的特征點溫度、氣相產物和微觀活性基團的影響。同時明確了凝膠防治煤自燃的機理，為高分子材料在煤火災害治理方面的應用以及發展提供一定的參考。

1試驗部分

1.1試劑選擇及試驗原理

聚丙烯酸鈉（PAAS，（C3H3Na）n）是一種高分子化合物，分子量可達到106以上，溶于水后形成高分子量的聚合物，能夠增加水溶液的黏度，使其變得更加黏稠，通常在水凝膠中作為增稠劑使用。聚丙烯酸鈉溶液遇二價及以上金屬離子易引起分子交聯從而凝膠化沉淀，因其高分子材料中含有極性、離子性等官能團，在凝膠復配體系可以起到增強凝膠吸水性和穩定性的作用。

硫酸鋁（Al2SO4）能提供高價態金屬陽離子Al3+，與高分子之間存在較大的親和力。Al3+與聚丙烯酸鈉的羧基基團產生配位反應，使得分子鏈之間彼此相連，形成三維網絡結構。

三聚磷酸鈉（STPP，Na5P3O10）是一種強堿弱酸鹽，易溶于水，水溶液呈堿性。三聚磷酸鈉可以控制Al3+在溶液中的釋放含量，從而延緩配位時間。STTP含量越高，成膠時間越長。

1.2聚合物凝膠的制備

聚合物凝膠的制備是將PAAS、Al3+、STPP溶液相互混合的過程，制備流程如圖1所示。

首先將100 mL去離子水裝入帶有攪拌裝置的燒杯中，在不停攪拌的情況下緩慢加入2.5 g的PAAS，因為PAAS溶液黏度較大，應選用轉速更大的電動攪拌器避免結塊；然后待PAAS完全溶解后，加入提前配置好的Al2SO4溶液和STPP溶液；最后使用磁力攪拌器攪拌均勻，直至完全交聯。

1.3成膠時間測定

為了優選出合適的礦用防滅火凝膠配方，對凝膠不同組分進行三因素三水平正交試驗。PAAS溶液質量分數選擇為2%、2.5%和3%，該范圍內凝膠黏度適中，成膠效果較好。Al3+溶液質量分數為10%、15%和20%，Al3+是凝膠中主要防滅火成分，選擇質量分數跨度較大的Al2SO4溶液，可以更鮮明地比較Al3+含量對防滅火性能的影響。STTP質量分數為11%、13%和15%，當溶液添加量為10%以上時，凝膠成膠時間在8 min以上，適用于煤礦井下防滅火要求。基于上述因素和水平設計正交試驗方案，結果見表1，并以成膠時間為依據選擇合適的凝膠配方。

采用滴定法測定成膠時間，凝膠通過漏斗流到燒杯中，記錄完全滴漏所需要的時間，重復上述步驟，直至滴漏時間較上次增長50%以上為止。

成膠時間是凝膠防滅火的一項重要指標，凝膠通過煤層裂縫滲流到煤自燃的高溫區域。成膠時間過快會導致凝膠難以深入到煤層深處，而成膠時間過慢則導致凝膠難以在裂縫中停留，隔氧效果減弱。由表1可知，6號配方成膠時間在8～10 min，適用于凝膠防滅火要求，后續試驗以6號配方進行阻燃性能測試。通過正交試驗結果，還可以針對不同煤自燃深度調配出不同成膠時間的凝膠，從而提高凝膠防滅火的適用性。

1.4凝膠材料阻燃性能測試

1.4.1阻化煤樣的制備

煤樣試驗所有煤樣均取自府谷五一煤礦的煙煤，根據（GB/T19222—2003）《煤巖樣品采取方法》中煙煤的采樣標準，所取煤塊尺寸不小于10 cm×5 cm×5 cm，并將采集好的煤樣裝入樣品袋里密封保存。參照GB212—2008《煤的工業分析方法》對煤樣進行工業分析，結果見表2。采用鄂式破碎機對煤樣進行初步粉碎處理，將粉碎煤樣進行粒度篩分，選取出0～0.9 mm、0.9～3 mm、3～5 mm、5～7 mm和7～10 mm這5種粒徑煤樣，并區分保存。將原煤與凝膠混合后進行浸泡處理，即為凝膠阻化煤樣。

1.4.2熱穩定性測試

凝膠的熱穩定性是衡量膠體能否適應高溫環境的重要指標[26]。將凝膠放置于恒溫干燥箱內，測試溫度為30～150 ℃；每隔1 h測量凝膠的質量，通過公式計算凝膠的失水率，以此來反映凝膠的熱穩定性。

WL=m0-mim0×100%

（1）

式中WL為失水率，%；m0為凝膠起始質量，g；mi為凝膠某時刻稱重質量，g。

1.4.3熱重試驗

采用TGA/DSCI型同步熱分析儀在空氣氣氛中測試原煤及凝膠阻化煤樣熱解過程中特征溫度點的變化[27]。凝膠和原煤按1∶1比例進行混合，選取樣品質量20.0 mg。升溫速率為10.0 ℃/min。

1.4.4阻化性能測試

采用程序升溫試驗分析凝膠對混合煤樣自燃過程中生成標志氣體CO的影響[28]。煤樣取混合粒徑0～0.9 mm、0.9～3 mm、3～5 mm、5～7 mm和7～10 mm各200 g，凝膠添加量為3%、5%、10%，所有煤樣均在30 ℃下干燥24 h；升溫速率為1 ℃/min；升溫范圍為30～170 ℃。

R=C1－C2C1×100%

（2）

式中R為凝膠對CO氣體的阻化率，%；C1為原煤CO氣體濃度，mg/m3；C2為凝膠處理煤樣CO氣體濃度，mg/m3。

1.4.5官能團測定

采用紅外光譜儀研究聚合物凝膠對煤中官能團的影響[29]。凝膠與原煤按1∶1比例進行混合，并充分反應24 h，選取樣品質量為10 mg，掃描次數為32次，試驗測試波數范圍4 000～400 cm-1。

2結果分析

2.1熱穩定性分析

不同溫度條件下凝膠失水率變化曲線如圖2所示。從圖中可以看出，在不同溫度條件下，失水率隨著時間的延長逐漸升高。當溫度達到150 ℃時，0～5 h內，凝膠處于快速失水狀態，失水率迅速升高至24.6%。這是由于凝膠內部溫度逐漸達到恒定溫度，高溫使凝膠內的自由水大量蒸發，導致失水率的快速增長；5～9 h內，凝膠處于穩定失水狀態，失水率增長了16%。這是因為凝膠內部的三維結構開始受到破壞，聚合物分子鏈斷裂，網絡結構收縮，凝膠中的水分從而受熱蒸發。與此同時，由于膠體內的自由水與結合水不斷蒸發和溶脹，表面形成的致密保護膜將逐漸變薄甚至與凝膠脫離；10～11 h內，薄膜結構完全被破壞，固定的液體水分會吸收熱量并蒸發，失水率變化則趨于平緩。失水率的增長趨于平緩，整體水平維持在40%左右。

對比傳統水玻璃凝膠，在相同溫度條件下加熱同樣的時間，傳統水玻璃凝膠最大失水率為83-1%，Al3+聚合物凝膠最大失水率為42.9%，減少了40.2%[30]。相較于傳統水玻璃凝膠，Al3+聚合物凝膠能夠更有效地作用于煤自燃過程中形成的高溫區域，從而降低了煤自燃引發火災的風險。

2.2熱重分析

通過熱重試驗研究原煤及凝膠阻化煤樣在升溫氧化過程中質量和熱量的變化情況，從而深入分析凝膠對煤氧反應進程的抑制作用。原煤及處理組煤樣的TG和DTG曲線如圖3所示，特征溫度點變化情況見表3。

根據煤樣質量變化規律，可以將煤樣燃燒過程分為5個階段。第Ⅰ階段為初始失重階段（0～T2），煤樣經過水分的蒸發和氣體的脫附，質量開始緩慢減少。與原煤相比，凝膠阻化煤樣臨界溫度T1和干裂溫度T2分別延后了7.01 ℃和39.62 ℃，這是因為聚合物凝膠能夠鎖住煤中的水分，減緩水分的蒸發，從而降低煤體的溫度。第Ⅱ階段為吸氧增重階段（T2～T3），該階段煤與氧氣發生化學反應生成氧化產物，此時氧化生成速度大于受熱分解速度，打破了原有的質量動態平衡，曲線輕微上升，最大重量溫度T3較原煤后移了55.58 ℃。第Ⅲ階段為受熱分解階段（T3～T4），著火點溫度T4較原煤后移了31.39 ℃，說明Al3+聚合物凝膠能有效抑制受熱分解的進程，延緩煤自燃的開始時間。第Ⅳ階段為燃燒階段（T4～T6），煤樣中可燃物質發生劇烈的化學反應，并產生了大量的氣相產物，TG曲線快速下降，該階段凝膠處理組質量變化率為48.46%，失重率最大溫度點T5較原煤后移了63.18 ℃，燃盡溫度T6較原煤后移了85.57 ℃。第Ⅴ階段為燃盡階段（T6～），燃燒反應結束，煤樣的總質量變化不大。

綜上所述，凝膠對于煤自燃的抑制效果貫穿煤氧反應的整個過程。具體表現為，凝膠阻化煤樣在各個階段特征點溫度均有不同程度的延后。其中，凝膠對燃燒階段的抑制效果最為明顯，特征溫度點分別延后了63.18 ℃和85.57 ℃。

2.3凝膠的阻化性能分析

圖4為添加不同含量Al3+聚合物凝膠煤樣在升溫過程中CO體積分數的變化情況。與原煤相比，各組CO體積分數均呈指數型增長，但凝膠處理組的CO體積分數明顯小于原煤組。溫度在30～70 ℃時，煤與氧氣緩慢反應，CO氣體體積分數低，煤自燃風險小；70 ℃后，CO氣體增長率明顯增大，這說明隨著煤的連續氧化和熱量積累，煤氧復合效應增強；當溫度達到120 ℃時，煤氧反應劇烈，氣體產量快速增長。原煤組在100 ℃時進入到快速增長階段，而各凝膠處理組在120 ℃時才出現此現象，說明凝膠的加入能有效阻滯煤氧反應，使煤氧反應的干裂溫度后移。凝膠的加入減緩了煤的氧化進程，在煤自燃防治應用中能起到良好效果。

圖5為凝膠處理煤樣隨溫度變化的CO阻化率值，從圖中可以看出，凝膠處理組前期溫度在40～60 ℃時，阻化率處在一個較穩定低值，煤氧反應進程緩慢；溫度在60～90 ℃時，阻化率隨著溫度升高呈線性增長，此時CO產生量增幅較小，在臨界溫度左右時阻化率增長較為明顯；溫度在90～100 ℃時，凝膠阻化率開始緩慢降低，此時煤氧反應劇烈CO產生量變大；到達120 ℃高溫時，凝膠阻化率會短暫升高后開始穩定降低，最終凝膠阻化率穩定在45～60%。3組凝膠處理煤阻化率最大值分別為61.59%、63.96%和76.76%，說明Al3+凝膠具有良好的阻化性能。

2.4活化能氧化動力學分析

活化能的大小反映了煤氧復合的難易程度，活化能越小，煤自燃的可能性越大。根據反應速率公式和阿倫尼烏斯方程，對煤氧反應產物CO的體積分數進行分析，可得到如下關系

V（O2）=V（CO）/m=AcnO2exp（ERTi）（3）

式中V為煤樣反應速率，mol/（cm3·s）；m為CO化學計量數；A為指前因子；n為反應級數；E為煤樣反應表觀活化能，J/mol；R為摩爾氣體常數，取8.314 J/（mol·K）；Ti為煤的熱力學溫度，K。

沿煤樣罐軸向單位長度dx內煤樣的CO氣體生成速率方程如下

SV（CO）dx=kVgdc（4）

式中k為單位換算系數，取22.4×109；Vg為氣流速率，m3/s；c為煤樣的CO濃度，mg/m3。

將式（4）帶入到式（3）整理可得下式

lnC=－ERTi+lnmSALcnO2kVg（5）

由式5可知，當氣體流速為恒定值時，lnC與1/Ti之間是線性關系，通過該公式計算出斜率，就可以得到樣品煤的活化能。

因為在程序升溫過程前期，CO的生成量非常小，無明顯增長。當煤溫到達臨界溫度時，溫度積聚足以發生煤氧復合反應，CO氣體開始逐漸呈指數型增長，因此對70～170 ℃區間內的原煤及凝膠處理組煤樣進行活化能計算，擬合結果如圖6所示。橫坐標為煤的熱力學溫度的倒數，縱坐標為CO濃度的對數。

從圖6可以看出，原煤及凝膠處理組煤樣擬合曲線的相關系數R2均在0.98以上，表明擬合效果良好，活化能計算結果可靠。經計算，原煤的活化能為57.10 kJ/mol，凝膠阻化煤樣為65.19 kJ/mol。

與原煤相比凝膠處理組活化能升高，增加了14.16%，說明凝膠處理后煤氧復合反應所需的能量升高。這是因為Al3+作用于煤中活性較高的負電荷基團，誘導其偏移分解，從而增加了煤的表觀活化能，致使高溫燃燒更難進行，對煤自燃起到抑制作用。

2.5凝膠對煤分子中官能團的影響

為探究Al3+聚合物凝膠對煤分子中官能團的影響，測得原煤和凝膠處理組煤分子的紅外光譜圖，對數據進行降噪處理，采用Savitzky-Golay法，平滑點數為15，得出原煤和凝膠處理組煤樣紅外光譜圖，如圖7所示。

通過對比原煤及凝膠阻化煤樣可以看出，凝膠處理組的煤樣吸光度較原煤在3 700～2 850 cm-1范圍內下降明顯。其中凝膠處理組特征峰在3 690～3 240 cm-1范圍內最大吸光度較原煤下降了0.18。這說明凝膠對羥基抑制較為明顯，該范圍羥基波峰多為不明顯小峰；在3 110～2 800 cm-1處有2個明顯的特征峰顯現，其中，3 100～2 960 cm-1是芳環中C-H伸縮振動，2 960～2 840 cm-1處甲基、亞甲基反對稱伸縮及對稱伸縮；2 800～1 875 cm-1波段無明顯的特征峰出現，在1 875～1 630 cm-1范圍有一個小鈍峰，連續波峰數量較原煤減少；1 705～1 615 cm-1波段內有明顯連續尖銳小峰，即該段內碳碳雙鍵較為活躍；在1 310～1 000 cm-1范圍無高峰，峰寬較原煤變化明顯，凝膠處理后碳氧單鍵減少，說明凝膠有效減少了碳氧結合，降低了煤氧反應可能性。

由于碳碳雙鍵在常溫下結構較為穩定，試驗主要分析羥基、羰基、碳氧單鍵、甲基、亞甲基和芳香烴6種主要基團，對同一基團的不同類型進行求平均值處理，并將所得平均值作為該基團的總吸光度與峰面積，如圖8所示。

凝膠處理組吸光度降幅為：亞甲基＞甲基＞芳香烴＞羥基＞羰基＞碳氧單鍵；峰面積降幅為：亞甲基＞羰基＞羥基＞碳氧單鍵＞芳香烴＞甲基。

凝膠對煤分子中的官能團和活性基團抑制作用主要表現在Al3+能夠誘導煤分子中部分帶電基團脫離，尤其是對基團中的甲基、亞甲基的誘導，使其電子偏移，從而降低基團活性，同時凝膠材料能夠有效減少與煤氧反應密切相關的羥基、羰基、碳氧單鍵等基團，從而降低煤的自燃傾向性。

2.6Al3+聚合物凝膠阻燃機理分析

根據熱重試驗、程序升溫、紅外光譜分析結果，繪制Al3+聚合物凝膠阻燃機理示意圖，如圖9所示。

在煤自燃初期，即初始失重階段和吸氧增重階段，Al3+聚合物凝膠中PAAS與Al3+通過配位鍵交聯聚合成多重穩定的網絡體系，其形成的分子鏈吸附能力較強。一方面可以鎖住大量的水分，在煤自燃過程中水分大量蒸發起到降溫的作用；另一方面凝膠在煤體表面形成一層致密的隔氧薄膜，在吸氧增重階段能夠有效減少煤與氧氣的接觸，減緩阻滯煤氧復合反應的進行，從而達到抑制煤自燃的目的。當煤自燃進入受熱分解階段，凝膠通過提高煤氧反應的活化能使煤氧反應更難進行，延緩著火點溫度，同時減少CO氣體的產生。凝膠體系中的Al3+還能誘導煤分子中部分帶電基團脫離，降低基團活性從而提高煤在低溫下的化學惰性，降低煤自燃的可能性。綜合分析，Al3+聚合物凝膠的阻燃機理包括3個方面，鎖水保濕、隔絕氧氣、降低基團活性，提高活化能使煤自燃更難發生。

3結論

1）Al3+聚合物凝膠通過離子交聯形成的三維網絡結構能夠鎖住大量的水分，防止水分蒸發并起到降溫作用。在150 ℃下恒溫加熱12 h，最大失水率為42.9%。

2）同原煤相比，凝膠阻化煤樣在煤自燃的整個過程中特征溫度點均出現不同程度的延后，對燃燒階段的阻燃效果最為明顯，特征溫度點分別延后了63.18 ℃和85.57 ℃。

3）凝膠阻化煤樣CO釋放量較原煤大幅減少，且凝膠添加量越多，CO阻化率越高。當凝膠的添加量為10%時，最大CO阻化率達到76.76%。

4）Al3+聚合物凝膠能降低煤的自燃傾向性，凝膠處理后的活化能提高了14.16%，使煤氧反應更難進行。同時Al3+能夠誘導煤分子中部分帶電基團脫離，與煤自燃密切相關的羰基、碳氧單鍵、芳香烴和羥基含量下降明顯。

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（責任編輯：高佳）

收稿日期：2024-03-15

基金項目：國家自然科學基金項目（51634007）

通信作者：王建國，男，山東濟南人，博士，副教授，E-mail：wjg1118@126.com