隨著(zhù)全球碳排放問(wèn)題日益嚴峻，采空區CO2封存作為解決煤炭行業(yè)碳排放難題的重要技術(shù)手段，顯現出其巨大的應用潛力和戰略?xún)r(jià)值。該技術(shù)不僅可實(shí)現廢棄礦區資源的二次利用，還有助于實(shí)現碳排放的大幅度減少。通過(guò)采用先進(jìn)的實(shí)驗設備和理論模型，研究團隊對采空區CO2封存的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了系統的探索，獲得了一系列重要發(fā)現和理論進(jìn)展。

首先，通過(guò)原位界面張力測定儀開(kāi)展的實(shí)驗揭示了不同溫壓條件下CO2與地層水系統間的界面張力（IFT）變化規律。研究發(fā)現，儲層壓力的增加會(huì )導致IFT顯著(zhù)降低，而溫度升高時(shí)，IFT會(huì )略有上升。此外，礦化度的增加會(huì )導致IFT增高，特別是在高溫、高礦化度的環(huán)境中。不同的陽(yáng)離子溶液類(lèi)型對CO2與鹽溶液之間的IFT也有顯著(zhù)影響，表現出隨陽(yáng)離子價(jià)態(tài)的升高而增大的趨勢。

其次，采用自主研發(fā)的地質(zhì)封存地化反應模擬實(shí)驗平臺，研究團隊探討了相同條件下CO2的溶解性。實(shí)驗結果表明，CO2溶解度隨儲層壓力的增加而上升，而隨著(zhù)溫度和礦化度的升高則呈下降趨勢。這些結果對于優(yōu)化CO2封存策略、提高封存效率具有重要指導意義。

綜合使用統計締合理論和蘭納?瓊斯勢能模型的SAFT-LJ狀態(tài)方程以及密度梯度理論（DGT），研究團隊成功預測了界面張力的理論值，并與實(shí)驗數據進(jìn)行了對比，驗證了模型的準確性和實(shí)用性。

這些研究成果不僅深化了我們對采空區CO2封存機理的理解，還為評估封存安全性和封存量提供了理論基礎。通過(guò)明確溫壓條件和水環(huán)境對CO2溶解度及界面張力的影響規律，為采空區CO2封存技術(shù)的實(shí)際應用和優(yōu)化提供了科學(xué)依據，對推動(dòng)煤炭行業(yè)的綠色低碳轉型具有重要意義。