纳米结构镁合金的研究与应用

在镁合金中运用纳米技术可以提高合金的力学性能、储氢性能及其他性能。概述了纳米材料定义与分类、纳米材料的结构、表面纳米化的制备方法、镁及镁合金表面纳米化;综述了纳米材料研究现状与应用进展,重点介绍了纳米技术在镁基结构材料、储氢材料、防火涂料中的应用,在碳纳米管镁基复合材料中的应用,以及在梯度纳米结构镁合金中的研究与应用。     

中国石化石油化工科学研究院承担的碳基纳米材料研究项目通过技术评议

近日,“碳基纳米材料的研究”项目通过中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)科技部组织的技术评议,与会专家一致认为,该研究成果搭建了中国石化“碳基纳米新材料”的知识平台与技术平台,应在现有研究基础上进一步加强产学研合作,继续深入开展相关材料的产业化及应用研究,为中国石化在新兴碳复合材料领域提供技术支撑。     

常温下增强碳基吸附材料储氢量技术的研究进展

综述了近年来增强碳基吸附材料储氢量技术的研究进展。碳基吸附材料的吸附储氢技术具有安全可靠、储仔容器重量轻、形状选择余地大和储存效率高等优点,因此碳基吸附材料成为较为理想的储氢材料。而在常温条件下碳基吸附材料的储氢量极低,使其应用受到了限制。介绍了目前在常温下增强碳基吸附材料储氢量的氢溢流技术、电化学技术和电场增强吸附技术。目前这些技术均处在实验室研究阶段,在有效提高碳基吸附材料储氢量的基础上解决成本、安全和实际应用等问题后,便可加快氢能源大规模利用的进程。     

碳纳米点材料的分散行为与机理研究

在钻井过程中,页岩具有极低的渗透率和极小的孔喉尺寸,容易导致地层漏失和井壁不稳定等问题。近年来,纳米材料被广泛应用于制备钻井液纳米封堵剂以封堵页岩孔喉,阻止液相侵入地层,维持井壁稳定。以柠檬酸固体粉末、乙二胺为单体,采用水热合成法制备了一种新型的碳纳米点材料。利用多种分散手段对碳纳米点材料在水中的分散性进行优化,并深入研究其分散机理。实验结果表明,碳纳米点材料在碱性水介质中具有优良的分散性,采用简单的机械搅拌和超声就能使其在水介质中完全分散。同时,碳纳米点材料在基浆中仍具有良好的分散性。该研究为碳纳米点作为页岩气水基钻井液用纳米封堵剂提供了理论基础与实验依据。      

基于Pickering乳状液的油基钻井液乳化稳定性能研究

将纳米材料形成的Pickering乳状液机理引入到油基钻井液中,形成了新型的油基钻井液。室内研究出了强亲油性的纳米材料CQ-NZC,对其形成的油基钻井液乳状液稳定性及影响因素进行了研究。实验表明,由该纳米材料CQ-NZC形成的乳状液极为稳定,破乳电压可达到2 000 V以上,有机土、润湿剂、降滤失剂及密度调节剂(重晶石和中空玻璃微珠)的加入后均会使乳状液稳定性降低,但在一定范围内乳状液还是具有一定的稳定性能,纳米材料形成Pickering乳状液的油基钻井液体系具有很深的研究价值。     

纳米材料作为润滑油添加剂的应用与发展趋势

综述各种纳米材料在润滑油中的应用现状,研究被用做润滑油添加剂的纳米金属粉体、纳米硫化物、纳米稀土化合物、纳米氧化物、纳米硼酸盐的抗磨减摩性能,探讨纳米润滑材料的发展方向。     

纳米基低密度水泥浆体系的研究与应用

低密度水泥浆体系常存在耐压能力与稳定性差、抗压强度低等问题,在降低成本的情况下性能往往较差,难以满足各油田降本增效的要求。针对这一问题,将纳米材料引入低密度水泥浆中。用聚羧酸类表面改性剂对粒径为20数70 nm、主要成分为硅、钙等元素的纳米材料X进行表面改性,并将主要成分为硅氧化物的高需水材料与适量空心微珠复配得到高需水减轻增强材料LEM。研究了用改性纳米材料X、LEM、水泥、降失水剂、缓凝剂和水制备的密度为1.30数1.50 g/cm3水泥浆的性能,并在胜利油田进行了现场应用。结果表明,改性纳米材料X可显著改善水泥浆稳定性、提高水泥石强度;纳米基低密度水泥浆体系具有良好的耐压性能,60 MPa加压前后的密度差可控制在0.05 g/cm3以内;水泥浆在较大水灰比的条件下仍保持良好的稳定性和较高的抗压强度,且成本低,缓解了成本和性能之间的矛盾。该纳米基低密度水泥浆在胜利油田的应用效果良好,固井作业成本大大降低。     

纳米技术在钻井液中的应用进展

纳米材料添加剂是当前钻井液领域的研究热点之一。在钻井液中添加纳米材料可以实现控制流变性、提高抗温性能、降低滤失量、提高润滑性等效果。通过分析纳米SiO2、纳米CaCO3、C 纳米材料、纳米乳液等纳米材料的物质结构、物理性质和化学性质，简述了它们在钻井液中的作用机理、使用效果、现场实例及应用现状。提出了根据材料独特理化性质针对性使用、构建数学模型预测纳米添加剂效果以及通过复配降低纳米添加剂成本等建议。     

纳米材料在钻井完井流体和油气层保护中的应用研究进展

本文综述了近年来纳米材料在钻井流体、完井流体及油气层保护领域的应用研究进展,介绍了纳米复合降滤失剂、复合增黏剂、润滑剂、水泥浆、隔离液和储层保护材料等纳米材料,它们在稳定井壁、改善固井质量及保护储层等方面都能起到极其重要的作用。最后,对纳米材料在钻井完井流体和油气层保护领域的应用前景进行了相应的展望。     

纳米材料在油田化学中的应用

纳米材料由于具有某些特殊性能受到科技界的广泛关注.介绍了纳米材料的基本效应和具有特殊性能的原因.综述了纳米材料在钻井液、调剖堵水、驱油、油气田废水处理中的应用,并分析了应用中存在的问题.对纳米材料在油田化学中应用的发展趋势进行了展望.     

纳米技术在高分子材料改性中的应用探析

在科学技术快速发展的新形势下,纳米材料和纳米技术已经成为科学界研究的热点内容,纳米粒子本身具有多种特殊性能,不仅可以优化当前性能,而且能够开拓高分子材料的特殊性能。因此,本文探讨纳米技术在高分子材料改性中的应用,旨在为高分子材料的发展贡献有价值的参考与建议。     

纳米材料在精细化工领域的应用

精细化工的技术进步离不开性能优良异的材料，纳米材料的特殊性能引起了科技人员的关注。综述了纳米材料的主要性能及其精细化工领域的应用现状。     

钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇研究进展

环氧乙烷、环氧丙烷共聚聚醚多元醇是一种性能优异的钻井液用页岩抑制剂、润滑剂、防泥包剂和低温流变调节剂,其无毒、易生物降解.介绍了聚醚多元醇的分子结构、国内外研究现状和中国产品现存质量问题、以及近年来在环境保护、油气层保护、深水钻井、替代油基钻井液、页岩气井钻井等钻井液体系中的应用.建议中国尽快加强钻井液用聚醚多元醇的分子结构设计和产品性能持续改进等方面的研究,以改善现有产品存在的不足,提高产品质量和技术使用标准.     

JMR聚醚润滑剂的研制与应用

介绍了JMR聚醚润滑剂的合成方法、各种性能评价方法和评价结果，评价内容包括荧光、润滑性、抑制性和对钻井液性能的影响；给出了在江汉油田的应用卖例。研究结果表明，该润滑剂荧光级别低于3级，对钻井液流变性无影响。在淡水聚合物钻井液中加量为2％时，润滑系数降低68％以上；在15％的盐水聚合物钻井液中加量为2％时，润滑系数降低50％以上，同时该润滑剂对基浆具有一定的降滤失作用，对钻屑具有一定的抑制作用。10多井次的现场应用结果表明，该润滑剂具有较好的润滑效果，有利于提高机械钻速。     

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。     

碳纳米颗粒作为润滑添加剂的摩擦学性能研究

零维到三维的碳纳米颗粒均具有良好的抗磨减摩性能。综述了富勒烯、碳纳米管、石墨烯、纳米石墨和金刚石作为润滑添加剂的摩擦学性能研究情况,为开展碳纳米材料摩擦学研究提供参考。     

碳材料在电化学催化还原CO2领域的应用

CO2电化学催化还原反应(CERR)是一种潜在的CO2转化方法,可以将CO2还原为高附加值的化工产品和化学燃料,实现温室气体的高效清洁利用,对解决能源危机与环境问题均具有十分重要的意义。CERR中催化剂的性质是决定和控制反应活性、选择性和稳定性的主要因素。与金属催化剂相比,非金属催化剂(碳材料)由于其具有组成可控、能量效率高和稳定性优异等特点,而备受关注。笔者总结了近几年CERR杂原子掺杂碳基催化剂的研究进展,讨论了杂原子掺杂碳材料的催化性能,及其在CERR中的催化活性中心和相关机理,总结了杂原子掺杂碳基催化剂的发展方向。     

浅谈石墨烯在生产中的应用

石墨烯是一种新近发现的碳纳米材料,其独特的二维平面结构与其优越的导电、导热、催化及力学方面的性能在科学界掀起研究热潮。目前制备石墨烯的方法较为匮乏且该材料由于其结构特性容易在水及部分有机溶剂中产生聚沉现象,但由于石墨烯作为碳族材料对环境的友好性与其良好的产业用途,了解石墨烯的特殊性并在生活、生产中予以恰当的应用在如今就显得尤为重要。本文将对石墨烯的独特性质及其作为一款新兴材料在生活、生产方面的应用做一简要的介绍,着重介绍石墨烯作为电极材料、催化剂、涂料的添加剂与传感器制作方面的应用。     

纳米金刚石用做润滑添加剂的研究进展

纳米粒子做润滑油添加剂表现出良好的摩擦学性能。纳米金刚石由于同时具备金刚石和纳米材料的双重优异特性，很多研究人员将其作为新型减摩抗磨添加剂应用于润滑剂。应用中的关键问题是对纳米金刚石团聚体进行表面改性，实现纳米金刚石在油体系中的解团聚和稳定分散。文章综述了对纳米金刚石进行表面改性的研究进展，总结了纳米金刚石作为润滑添加剂的特点及其摩擦学机理，提出了需要更进一步深入研究的方面。     

固体乳化润滑剂的研制

针对液体润滑剂运输、使用不方便的问题,选用蒙脱石含量高的钠质膨润土和阳、阴离子表面活性剂发生反应,利用凝胶法加工工艺合成了一种粉末状固体乳化润滑剂。介绍了该固体乳化润滑剂的合成原理及工艺,对合成产品进行了X-射线衍射图谱分析和性能评价,并分析了其作用机理。该固体乳化润滑剂有很强的表面活性,润滑性能好,在钻井液中的分散度高、配伍性好,对钻井液性能影响不大,当该固体乳化润滑剂在基浆中的加量为0.5%、柴油加量达到8%后,润滑系数降低66.9%,且滤失量较大幅度降低,表观黏度和动切力小幅度增加。