CuO纳米粒子的制备及性能研究进展

CuO纳米粒子是一种具有很大潜力的p型半导体材料,在催化、气体传感器、抗菌等领域具有广阔的应用前景.本文对近年来国内外CuO纳米粒子的制备和研究进展进行了回顾,对制备CuO纳米粒子的沉淀法、电化学法、水热法、微波辅助法、溶剂热法、溶胶-凝胶法和超声法等方法及CuO纳米粒子的形貌控制方法进行了综述,介绍了CuO纳米粒子的气敏性、催化降解、吸附性、抗菌性和毒性等性质,最后提出CuO研究的发展方向.     

纳米乳液在油田中的应用

对纳米乳液的制备方法以及其在油田中的应用和应用前景进行了综述.目前人们已经对控制纳米乳液形成、性质和稳定性的因素进行了深入研究,但对其在油田中应用还缺乏相应的研究.纳米乳液的长期稳定性和稀释浓乳液来制备纳米乳液的方法使得这种处理剂符合油田现场存放要求.室内研究和现场应用表明,其作为一种多功能钻井液处理剂,具有油层保护性能和润滑性能好并兼具其他性能的特点;另一方面,含有油田化学处理剂的纳米乳液可能在井下作业(防垢、酸化和调剖堵水等方面)、流体安全(多种处理剂可能产生堵塞流)和清除沉淀物/洗井等方面有所应用,因此纳米乳液在油田中具有广阔的应用前景.     

沥青混合料纳米压痕技术研究方法综述

纳米压痕是一种测量材料微观力学性能的新技术,对材料纳米层次的性能研究有十分重要的意义。目前纳米压痕技术在常规硬性材料中应用良好,但沥青混合料作为一种粘弹性材料,其蠕变特性给纳米压痕技术的应用带来了困难,导致其试验性能复杂,试验结果影响因素多。综述了沥青混合料纳米压痕试验的原理、方法及部分试验结暴,总结分析了饱载时间、加载速率等影响沥青混合料试验结果的因素,探讨了目前存在的不足和以后的研究方向。     

纳米氧化锌作为润滑油添加剂的性能研究

本文采用表面改性方法制备了一种油溶性纳米氧化锌颗粒。在基础油和API SM汽油机油中通过四球机试验、SRV摩擦磨损试验和MTM小型牵引力试验评价了其摩擦学性能;用旋转氧弹法和加压差示扫描量热法评价了其抗氧化性能;应用三维形貌分析、扫描电镜、能谱分析、油膜厚度等方法对其在金属表面的作用机理进行了探讨。结果表明,纳米氧化锌具有优良的抗氧化性能,良好的抗磨损性能和优异的减摩性能,是一种性能良好的多功能润滑油添加剂。     

调控TiO_2形貌方法研究进展

不同的形貌TiO_2材料因其结构不同性能存在差异,TiO_2纳米材料包括一维TiO_2纳米棒、纳米管、纳米线、纳米纤维,二维TiO_2纳米片,三维TiO_2,TiO_2薄膜等。详述了通过表面活性剂、封端剂、结构导向剂、吸收螯合配体等对TiO_2形貌结构调控制备不同形貌TiO_2材料的最新研究及应用进展。     

功能树脂负载贵金属催化剂的制备及应用

综述了功能树脂负载贵金属催化剂的制备、性质和应用。以离子交换树脂为代表的功能树脂是负载贵金属的优异载体。功能树脂可将贵金属元素以纳米级颗粒分散于催化剂表面,功能基团的存在对贵金属颗粒的性能具有修饰和调节作用,并赋予催化剂新的功能,从而为设计和制备高效多功能催化剂提供可能。功能树脂负载贵金属催化剂已在甲基异丁基酮和乙酸的合成、高纯水的深度脱氧等过程中成功工业化应用,并在蒽醌法制双氧水、苯选择加氢制环己烯、苯直接羟基化制苯酚等重要基础化学品的合成,醛、酮、胺等精细化学品的制备及含氮含氯污水处理等过程中显示出良好的应用前景。     

纳米TiO_2光催化氧化技术及其在环保领域中的应用

介绍了纳米二氧化钛光催化剂的制备方法,特性特征及其光催化氧化性能、条件和影响因素。阐述了纳米二氧化钛光催化氧化在环境领域中的应用研究及前景。     

石蜡纳米乳液的性能影响因素及低能乳化法制备

目前所生产的石蜡纳米乳液粒度分布较宽,稳定性较差,能耗较高。因此,从节能和稳定性方面出发,研究低能条件下石蜡纳米乳液的制备具有现实意义。通过室内试验研究了表面活性剂的HLB值、表面活性剂含量、乳化温度、白油与石蜡质量比、无机盐加量等因素对石蜡纳米乳液性能的影响。根据石蜡纳米乳液性能影响因素研究结果,结合低能乳化法的特点,兼顾成本因素,确定了制备石蜡纳米乳液时的表面活性剂为非离子型表面活性剂A1和A2,最佳乳化条件为:白油、石蜡、表面活性剂和水的质量比为2∶2∶1∶5,乳化温度75 ℃,乳化时间30 min;给出了具体的石蜡纳米乳液低能乳化制备方法。对用低能乳化法制备的石蜡纳米乳液进行了性能评价,结果表明,采用低能乳化法制备的石蜡纳米乳液具有较好的抑制性、优异的润滑性、良好的保护油层效果,及对钻井液性能影响很小等优点。      

插层结构紫外阻隔材料及其在沥青中的应用进展

总结了目前在新型插层结构紫外阻隔材料结构设计、性能研究及其在沥青中的应用等方面的最新进展,介绍了层状双金属氢氧化物主客体调控对紫外吸收性能的影响,以及产品晶粒尺寸和形貌控制对紫外屏蔽性能和多级紫外阻隔作用的显著作用。综述了新型紫外阻隔材料在沥青中的应用研究现状以及优异的抗紫外老化效果,并结合社会发展的需求展望了插层结构紫外阻隔材料在耐紫外老化沥青中的应用前景。     

纳米固体材料在润滑剂中的应用

介绍了固体润滑材料的结构,固体纳米颗粒的制备方法、润滑机理以及作为润滑添加剂的应用情况,认为纳米固体材料具有广阔的应用前景。     

聚合物/MMT纳米复合材料的研究

本文对近10年来聚合物/MMT纳米复合材料的研究进行了归纳总结,综述了该类材料的制备方法、性能和应用,介绍了合成过程中的热力学和动力学理论,并对该类材料的制备方法提出展望.     

燃料电池用特殊形貌Pt催化剂的研究进展

燃料电池主要受限于阴极氧还原反应缓慢动力学过程的阻碍，需要大量使用Pt作为催化剂，提高Pt催化剂的催化性能和减少Pt的用量是当前燃料电池的研究热点。特殊形貌Pt催化剂具有选择性显示晶面、控制表面应变、几何受控的特点，大大提高了Pt催化剂的氧还原催化性能。从纳米维度的角度综述了目前研究的一维纳米结构、二维纳米结构和三维纳米结构特殊形貌Pt催化剂，总结了特殊形貌Pt催化剂在燃料电池中的实际应用，同时对特殊形貌Pt催化剂的研究方向和应用领域进行了展望。     

非晶态合金催化剂的设计合成和有序组装

介绍了非晶态合金催化剂的结构特点和制备方法,对非晶态合金催化剂在加氢领域中的应用进行了总结。重点综述了非晶态合金纳米粒子的可控合成和特殊形貌非晶态合金的有序组装领域的最新研究进展。对非晶态合金催化剂未来的发展方向和前景进行了分析和展望,指出今后的研究重点是进一步开发高效的非晶态合金催化剂,提高其催化性能,拓展非晶态合金在其他催化领域中的应用。     

多相催化中的纳米材料和纳米构筑

从多相催化作用中的关键效应、纳米材料的特异性能、纳米材料的尺寸和形貌可控制备以及纳米结构可控建构等方面,对近年来纳米材料与技术在多相催化中的研究和应用进展进行了综述。列举了纳米材料与技术在能源催化、光催化和石油化工领域以及重要反应的催化剂、分子筛限域催化剂和生物催化剂等方面的应用实例。指出纳米粉体材料最有可能在纳米催化剂中获得实际应用,而具有一定形貌、尺寸、晶型或晶面的单金属纳米催化剂最有可能在纳米结构与催化效应关联上得到深入剖析,兼具均相和多相催化剂优点的纳米生物催化剂则是今后应特别加以关注的研究方向。此外,还讨论了不同水平上的纳米催化剂的定义,提出了今后在纳米催化的基础研究与应用研究细节方面应重视的问题。     

纳米氮化硼的制备研究进展

材料纳米化以后,会对其性能有着很大的影响。6方氮化硼纳米化后因其具有独特的物理化学性能,扩大了它的应用范围。文中重点阐述了制备6方氮化硼纳米片的物理和化学方法,简单分析总结了不同方法的优缺点,并且对纳米氮化硼的未来发展进行了展望。     

超支化聚合物作为金属纳米粒子稳定剂的研究进展

在本研究中,着重介绍了用作金属纳米粒子稳定剂的聚酰胺-胺、聚缩水甘油和聚乙烯亚胺等几类超支化聚合物的研究进展。聚酰胺-胺类超支化聚合物可用于堵水剂和化学驱油剂,用于金属纳米粒子反应器时既作还原剂,又作分散剂,能稳定分散金属纳米粒子,还能提高纳米复合材料的循环再生性能;聚缩水甘油类含有大量的端羟基,经修饰可得到两亲性的纳米胶囊,具有良好的生物相容性,可用作优质的原油破乳剂,金属纳米粒子的粒径可通过其相对分子质量来调控;聚乙烯亚胺-胺类具有众多的胺官能团,为金属离子的配位提供了丰富的位点,其包裹的金属纳米粒子可用于温敏材料等。结合超支化聚合物的结构可控性以及纳米金属优秀的催化性能,这类物质在石油工程领域中会有较大的应用前景。     

Al2O3/WC-Co纳米/微米复合材料试验研究

冲击旋转钻井技术是目前解决硬地层段和软硬交错地层段钻速低、大斜度地层段井眼易斜等问题最有效的方法之一,而冲旋钻头则是其关键设备。由于钻头牙齿材料自身性能不能满足复杂情况条件的需要,钻头牙齿的磨损和断裂成为冲旋钻头失效的主要形式。依据纳米技术的最新研究成果,应用纳米粒子Al₂O₃的掺杂改性技术,采用烧结工艺制备了Al₂O₃/WC-Co纳米/微米复合材料,并对该复合材料进行了力学性能测试,完成了烧结试样、耐磨试样以及断口表面形貌的电镜组织观察、分析和耐磨性、耐冲击性能试验研究。试验结果表明,掺杂纳米粒子的Al₂O₃/WC-Co纳米/微米复合材料具有良好的组织结构,耐磨性能、抗冲击性能等得到了显著提高,断口呈明显的韧性断裂,研究成果为该复合材料在钻井钻头上的应用奠定了基础。     

驱油用功能单体笼型多面体低聚倍半硅氧烷的设计合成与应用研究进展

化学驱以其性价比高日益受到提高原油采收率研究者的重视,研究新型驱油功能材料是化学驱工作最核心问题之一。近年来,笼型多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)因其良好的三维结构以及优异的物化性能引起了材料科学工作者的广泛关注,是构建驱油用有机/无机杂化纳米复合材料的理想基本单元。在分析总结前人研究成果的基础上,较为系统地综述了纳米型POSS单体的合成方法,运用这些方法设计合成了基于单官能团、多官能团和双官能团的POSS单体。基于功能单体,通过修饰、接枝或聚合等手段,进一步设计合成功能强大、性能各异的有机/无机杂化纳米复合驱油材料。在设计合成的基础上,进一步阐述了POSS单体结构与性能的关系以及在三次采油等方面的应用研究进展,并对POSS单体在驱油新材料中发展趋势及前景进行了展望。     

纳米LaF_3润滑油添加剂的摩擦学性能研究

以氯化镧、氟化铵为原料、硅烷偶联剂为表面修饰剂制备LaF_3胶体,通过相转移法将制备的LaF_3胶体转移至油酸甲酯中,得到粒径为40nm的纳米LaF_3添加剂;结合离心沉降法和升温法研究纳米LaF_3在100N基础油中的分散稳定性和高温稳定性,利用四球试验机考察纳米LaF_3添加剂的摩擦学性能,利用SEM与EDS手段分析磨损钢球表面的磨斑形貌。结果表明,纳米LaF_3添加剂在100N基础油中具有良好的分散稳定性、极压抗磨及减摩性能,磨损钢球表面磨痕明显减轻,主要是在磨损表面生成含La、F等元素的保护膜。     

纳米LaF3液体润滑油添加剂的摩擦学性能研究

以氯化镧、氟化铵为原料、硅烷偶联剂为表面修饰剂制备LaF3胶体,通过相转移法将制备的LaF3胶体转移至油酸甲酯中,得到粒径为40 nm的纳米LaF3添加剂;结合离心沉降法和升温法研究纳米LaF3在100N基础油中的分散稳定性和高温稳定性,利用四球试验机考察纳米LaF3添加剂的摩擦学性能,利用SEM与EDS手段分析磨损钢球表面的磨斑形貌。结果表明,纳米LaF3添加剂在100N基础油中具有良好的分散稳定性、极压抗磨及减摩性能,磨损钢球表面磨痕明显减轻,主要是在磨损表面生成含La、F等元素的保护膜。