美国开发出燃料电池用性能更好的Pd纳米催化剂

美国Brown大学的化学家于2009年3月宣布，开发出燃料电池用性能更好的钯（Pd）纳米催化剂，其活性表面积比常规的钯颗粒要大约40％，并且纳米颗粒保持原封不动的4倍长度。该成果已发布在美国化学学会杂志上。     

压裂用纳米体膨颗粒裂缝封堵性能实验研究

近年来,纳米颗粒用于提高采收率对小孔隙进行封堵的研究较多,但很少有人将其用于压裂工艺,对低渗透储层出水微裂缝进行封堵。因此通过调研优选出纳米体膨颗粒作为堵剂,将其用于裂缝封堵性能实验。利用自制岩心封堵实验装置,分析了纳米体膨颗粒对水流和油流裂缝通道的封堵能力,以及其自身的膨胀性、注入性和在水流裂缝通道中的耐冲刷性。实验结果表明,纳米体膨颗粒在水相环境中具有较强的吸水膨胀性能,在油相环境中具有弱膨胀性能;纳米体膨颗粒对水流裂缝的封堵效果良好,在围压为40和50 MPa下水相封堵率高达90%;对油流裂缝不会形成很强的封堵,油相封堵率小于30%。此外,纳米体膨颗粒的注入性能良好。在围压为40 MPa、注入3 PV浓度为2%的纳米体膨颗粒在水流裂缝中,膨胀4 d后的耐冲刷性良好;因此纳米体膨颗粒达到了封堵水流裂缝而不封堵油流裂缝的目的,能较好地应用于压裂堵水。      

硼化氢纳米片有望用作更轻质安全的储氢材料

<正>日本东京工业大学和筑波大学等机构的研究人员最新发现,硼化氢纳米片在常温常压下即可通过紫外线照射可大量释放出氢,甚至在常温常压下通过光照也能释放出氢,操作起来非常方便,有望用作更加轻质安全的氢载体,避免迄今运输有爆炸风险的氢需要的高温高压等手段。相关研究成果在新近的英国《自然-通讯》杂志发表。研究人员发现。研究     

酸压裂用纳米体膨颗粒裂缝封堵性能实验研究

酸压是储层增产的重要措施,搞清楚酸液在裂缝中的流动规律对酸压改造具有重要意义。前人的研究主要是通过物理实验来研究酸压裂缝中的酸液流动,所采用的裂缝模型与实际的裂缝有较大差别,很少考虑到裂缝的粗糙度对酸液流动的影响。因此,利用数值模拟方法,借助于fluent软件模拟了裂缝中酸液的流动,分析了裂缝壁面粗糙度对酸液流动的影响。实验结果表明:单相流和两相流在水平中轴线上流速曲线都呈现"厂"字形,在垂直中轴线上流速曲线呈现"几"字形,在单相流中,波峰处流速明显大于其他部位的流速,中轴线上的流速反而较小,相反在两相流中,中轴线上的流速是最大的;随着粗糙度的增加,酸液的驱替长度增加;在同一粗糙度下驱替长度与黏度比M并不成线性关系,当M等于6时,4种粗糙度下的酸液驱替长度都达到最小,当M小于6时,驱替长度随黏度比增加而减小,M大于6时,驱替长度又随黏度比的增加而增加,其中粗糙度λ=0.1、0.2、0.3时,在8 < M < 11之间黏度比对酸液的驱替长度影响相对较小。酸液驱替长度的增加可以增加酸蚀作用距离,形成酸蚀沟槽,从而增加裂缝的导流能力,达到酸压改造目的,在考虑到施工和成本的条件下,应该使前置液和酸液的黏度避开下降段和平台段的黏度值。      

新型固体储氢材料的研究进展

在碳中和的背景下,开发和利用可再生清洁能源已成为全球共识。氢气由于其燃烧时只产生水且热值高、无污染而被认为是较理想的清洁能源,受到全球广泛关注,但安全有效地储存和运输氢气的方法与技术仍然面临重大挑战。通过文献调研,简要介绍了几种固体储氢的新型材料和方法,包括纳米结构多孔碳储氢、生物质合成多孔碳储氢、天然矿物及其加工材料储氢、笼型水合物储氢和沸石-冰储氢等,分析了上述储氢材料和方法的优缺点,对未来可用的良好的储氢材料进行了展望,以期为解决储氢、运氢问题提供新思路。     

提高乳化酸稳定性纳米颗粒材料的室内研究

乳化酸的稳定性对其运用效果具很重要作用,将纳米颗粒材料引入到乳化酸中从而提高其乳化稳定
性。室内合成了疏水性较强的纳米颗粒材料,其平均粒度为１０６．４ｎｍ,表面水润湿接触角可达１２０°以上。表面疏
水性的纳米颗粒材料可以与乳化酸的表面活性剂形成协同效应,对乳化酸稳定性大幅度提高;乳化酸中添加１．０％
纳米颗粒材料后,缓蚀效果比常规乳化酸提高了２３．７％。并联模拟岩心驱替实验表明,含有纳米颗粒材料的乳化
酸选择性酸化过程中绝大多数进入油润湿的模拟岩心中,对油润湿模拟岩心改造的渗透率增加幅度为１．７７倍,对
水润湿的模拟岩心增加幅度为０．６２倍。     

两亲性纳米颗粒的制备及提高采收率性能

为满足哈得油田高温高盐储层条件下三次采油技术的要求,采用Pickering乳液模板法,用氨丙基三乙氧基 硅烷和全氟辛酸对SiO2纳米颗粒进行表面改性,制得同时具有亲水氨基和疏水氟碳链的两亲性纳米颗粒。研究 了Na+与Ca2+ 浓度、温度对两亲性纳米颗粒分散液与模拟油间界面张力的影响,考察了纳米颗粒在多孔介质中的 运移规律和提高采收率性能。结果表明,两亲性纳米颗粒具有良好的抗盐耐温性能,Na+与Ca2+ 浓度、温度对两亲 性纳米颗粒界面活性的影响较小。两亲性纳米颗粒分散液与模拟油间的界面张力维持在10-2 mN/m数量级。虽 然两亲性纳米颗粒会吸附在岩心孔隙表面,减缓了两亲性纳米颗粒分散液中一部分颗粒的运移速度,但最终可 通过布朗运动实现脱附并运移出岩心。两亲性纳米颗粒在多孔介质中的最终吸附量小于10%,抗吸附性能优 良。两亲性纳米颗粒在高温高盐条件下具有一定的提高采收率效果。在120 ℃、矿化度为215 g/L的储层条件 下,注入0.5 PV 0.6%两亲性纳米颗粒分散液,可在一次水驱基础上提高采收率10.1百分点。两亲性纳米颗粒结 合了分子表面活性剂和均质颗粒的优点,具有较好的界面活性和稳定性。     

2种零维碳材料对Li-Mg-B-H体系储氢性能的影响

固态储氢材料中,Li-Mg-B-H体系因放氢路径简单以及具有较高的理论储氢量成为研究的热点,但仍面临着吸放氢反应过程中放氢温度高,放氢动力学性能差等问题。以金属Mg粉作为初始原料,添加2种不同种类的零维碳材料,通过氢化燃烧的方法制备了均匀分散的纳米镁基粒子;进一步采用高能球磨的方法,与LiBH₄复合构建复合储氢材料2LiBH₄-MgH₂@C。研究发现,以上两步法构建的复合储氢材料的储氢性能得到了极大的改善。进一步通过研究吸/放氢动力学、热力学以及循环性能,探索了不同种类的零维碳材料对Li-Mg-B-H体系储氢性能的影响以及作用机制。研究表明,2种零维碳材料的添加不仅为反应粒子提供活性位点,促进储氢粒子的附着、锚定以及成核,同时能够在吸/放氢过程中有效抑制储氢粒子的团聚,进而对复合储氢材料的吸放氢性能起到了积极的促进作用。     

形状记忆膨胀颗粒防砂材料性能评价

针对油气井开采过程中的出砂问题,提出采用温敏性形状记忆聚合物材料填充射孔孔道的新型防砂方法,以达到简化施工程序、降低防砂成本和延长防砂有效期的目的。优选形状记忆聚氨脂泡沫作为原料,加工成粒径3～6 mm的不规则颗粒,并在颗粒外表面涂覆环氧树脂和固化剂,制备成膨胀颗粒防砂材料,试验评价了该防砂材料的膨胀性能、耐温性能、抗压强度、过流性能、挡砂性能和耐介质性能。试验结果表明:该防砂材料在温度60～70 ℃下开始膨胀,最高适应温度90 ℃;膨胀系数200 %,在约束空间中膨胀胶结后可形成整体硬质挡砂屏障,抗压强度4.5 MPa,渗透率90 D,可阻挡粒径大于0.15 mm的地层砂;其过流性能和抗堵塞能力明显高于树脂涂覆砂防砂材料。该防砂材料防砂形成的挡砂屏障具有高渗透、高强度和抗堵塞的特点,利用该材料防砂具有成本低、施工简单和不留管柱等优点,具有很好的推广应用价值。      

采用海泡石纳米颗粒控制膨润土基钻井液性能

提出在膨润土基钻井液中添加海泡石纳米颗粒来控制其性能,并通过实验研究了不同温度压力条件下海泡石纳米颗粒对膨润土基钻井液流变性、滤失性等性能的影响。测量了添加海泡石纳米颗粒前后膨润土基钻井液在不同温度压力条件下的塑性黏度、动切力和滤失量,并在储集层温度压力条件下对添加海泡石纳米颗粒前后的膨润土基钻井液进行了岩心驱替实验,对比了钻井液的滤失量及对地层的伤害程度。结果表明:添加海泡石纳米颗粒可以提高清水和盐水膨润土基钻井液的塑性黏度和动切力;海泡石纳米颗粒可以在较大的温度和压力范围内特别是高温高压条件下保持钻井液流变性的稳定;储集层温度压力条件下,海泡石纳米颗粒降低了钻井液的滤失量,抑制了砂岩岩心渗透率降低。海泡石纳米颗粒是一种理想的膨润土基钻井液添加剂。     

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。     

纳米石墨烯改性沥青路用性能研究

为研究纳米石墨烯对沥青路用性能及改性机理的影响,通过压力老化试验(PAV)、旋转薄膜试验(RTFOT)、动态剪切流变试验(DSR)及扫描电镜测试仪等手段对纳米石墨烯改性沥青的高温性能、低温性能、抗疲劳性能、抗老化性能及黏弹特性进行深入研究。其次,对纳米石墨烯改性沥青的化学组成及结构进行表征与分析,从微观角度对纳米石墨烯的改性机理进行分析。研究表明：随着纳米石墨烯的加入,纳米石墨烯能够与热沥青发生较强的亲和物理作用,能够改善改性沥青与SBS的相容性,有效地对热沥青分子链段产生插层和缠绕,提升改性沥青高温性能、低温性能及抗老化性能。     

储氢材料的研究概况与发展方向

作为一种清洁的新型能源,氢能的有效利用成为了当前的研究重点,氢能应用的关键是氢的有效储存。综述了目前所采用或正在研究的主要储氢材料,包括金属氢化物储氢、碳纳米管、配位氢化物储氢、水合物储氢,分析了他们的优缺点,同时指出其相关发展趋势。     

绿色润滑油中纳米WS2颗粒的摩擦学性能分析

基于系列四球摩擦实验,分析了绿色润滑油PAO-6和菜籽油中纳米WS2颗粒的摩擦学性能。结果表明,在PAO-6或菜籽油中添加2.0%（w）纳米WS2颗粒,可以显著改善润滑油的极压、抗磨和减摩性能,而且在更宽的温度、载荷和转速范围内保持良好的抗磨减摩性能。     

氧化镉纳米颗粒的制备

以氧化镉(CdO)和间硝基苯甲酸(HL,C7H5NO4)为原料,利用水热反应合成前驱体Cd(C7H4NO4)2·1.5H2O,然后通过焙烧得到CdO纳米颗粒.采用X射线衍射(XRD)考察了不同焙烧温度及不同焙烧时间对CdO晶粒尺寸的影响.结果表明,根据Scherrer公式计算的CdO晶体的晶粒尺寸随着焙烧温度的增高而增大,随着焙烧时间的延长而减小.     

纳米钛酸钡在电子陶瓷材料中的性能和应用

主要综述了纳米钛酸钡粉体的性能和国内外具有代表性的应用研究,在此基础上分析了目前存在的问题,并提出了研究展望。     

纳米石蜡乳液封堵材料的合成与性能评价

采用乳状液转换点法（EIP法）和乳化剂在油中法相结合,以Span80、Tween80为复合乳化剂,并加入乳化助剂疏水缔合羟乙基纤维素（HMHEC）制备出性能稳定的纳米石蜡乳液。其中,复合乳化剂的HLB值为10.5,浓度为11%,乳化助剂HMHEC浓度为0.6%,纳米乳化石蜡乳液平均粒径在65 nm。制备的纳米石蜡乳液稳定性良好,静置24 h的纳米石蜡乳液沉降稳定性良好,24 h的沉降率在5%左右。与常用钻井液处理剂的配伍性实验结果表明,抑制剂NH₄-HPAN和增黏剂XC会使纳米石蜡乳液粒径增大,超过100 nm;纳米石蜡乳液与其他钻井液处理剂的配伍性良好。封堵实验结果表明,纳米石蜡乳液对页岩级泥饼孔隙具有良好的封堵能力,封堵率可以达到92.59%,封堵效果优于无机纳米封堵材料氧化锌和碳酸钙。      

磺酸镁合成中各种助剂对纳米型产品性能的影响

 研究了在纳米粒子型磺酸镁清净剂的合成过程中引入助表面活性剂环烷酸盐或水杨酸盐,以及改变助促进剂氨基化合物的加入方式,对产品性能的影响;并利用冷冻蚀刻电镜观测手段,考察了产品中纳米粒子微观结构的变化,进一步阐明了这些变化与前述影响间的因果关系,从而提供了优选各种助剂或其加入方式的依据。     

石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的制备及其摩擦学性能研究

本文通过液相还原法原位合成了石墨烯-铜纳米颗粒复合材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪分析了pH值和PVP浓度对石墨烯-铜纳米颗粒复合材料粒径和结构的影响。采用SRV-Ⅳ研究了石墨烯-铜纳米颗粒复合材料对润滑脂摩擦学性能的影响。 结果表明,与基础润滑脂相比,石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的加入使下试件的磨损量降低85.5％,使润滑脂的平均摩擦系数降低15.5％。石墨烯-铜纳米颗粒复合材料的加入显着提高了润滑脂的摩擦学性能。     

改性纳米SiO2颗粒的研制及抗磨减摩性能评价

选用纳米SiO2颗粒作为发动机润滑油添加剂,筛选出适宜的溶剂为无水乙醇,最佳改性剂为通过采用不同的溶剂和改性剂,对纳米SiO2颗粒进行表面修饰,制备一系列改性纳米SiO2颗粒,对其进行SEM表征,考察其分散性能和摩擦学性能,筛选出适宜的溶剂及改性剂;并考察改性纳米SiO2颗粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能,确定最佳的改性纳米SiO2颗粒添加量。结果表明：对纳米SiO2颗粒进行表面改性的适宜溶剂为无水乙醇,最佳改性剂为KH-550,采用先配制KH-550醇水溶液再加入到反应体系的工艺方式时改性效果更佳;改性纳米SiO2颗粒具有较好的抗磨减摩性能,添加量（w）为2%时抗磨减摩效果较好。