摘要：由于不断增加的二氧化碳排放导致全球变暖,且能源短缺等问题日益恶化,将二氧化碳电化学还原为高附加值化学品和燃料引起了极大的兴趣,设计高效催化剂对实现二氧化碳的高效选择性转化具有重要意义.在所探索的各种催化剂中,铜基催化剂具有良好的开发潜力,可用于烃类生产.本文综述了铜基电化学二氧化碳转化材料的最新进展.分别从尺寸结构到不同形式(合金、氧化物)的铜基催化剂,以及分子催化剂等方面展开,重点讨论铜基催化剂上二氧化碳电解还原的反应机理.最后,对未来高效铜基催化剂的设计提出展望,以促进二氧化碳转化的可持续发展.

摘要：超疏水材料以其独特的润湿性在日常生活和工业领域都展示出广阔的应用前景,但其表面的微纳米结构和低表面能物质易受到机械摩擦或化学侵蚀而失去超疏水性。当前诸多报道都采用微纳结构设计和表面优化来延长超疏水材料的耐久性,以期提升其商业价值。本文先从表面浸润模型出发,包括经典理论、亚稳态理论和接触线理论,梳理了超疏水理论模型的发展脉络,阐明这些理论在超疏水耐久性设计上发挥的关键指导作用。接着对微纳米结构设计、胶黏+涂装、铠装防护、自修复和气膜修补等延长超疏水耐久性的制备策略进行了总结,并对不同制备策略各自的优势和局限性进行简要评述。本综述还从机械稳定性和化学稳定性两方面汇总了超疏水耐久性的快速评价手段,讨论了提升超疏水表面耐久性所遇到的问题,并展望了超疏水材料的发展前景,以期助力长效超疏水材料的研发和应用。

摘要：利用失重法、电化学测试、丝束电极和微观分析手段研究了在CO2饱和地层水中X65碳钢覆盖不同沉积物的腐蚀行为.结果显示,覆盖沙粒、黏土和碳酸亚铁可减轻X65钢的腐蚀,而覆盖硫化亚铁、元素硫和混合物则明显加速钢的腐蚀.尤其是覆盖元素硫,试样的腐蚀速率急剧增大.覆盖混合物试样的腐蚀速率也有显著的增大,混合物中元素硫起主导作用.试样表面沉积的元素硫可自催化阴极反应而大大加速钢的腐蚀.丝束电极的电位和电流分布显示,覆盖混合沉积物的电极,其电极电位比无沉积物覆盖电极的电极电位正.随着腐蚀进行,沉积物覆盖下电极发生严重的局部腐蚀.丝束电极的电位和电流分布图能够有效反映沉积物下局部环境变化而导致的局部腐蚀行为差异.

摘要：采用在线显微成像及统计分析技术手段,设计模拟油田注水系统的动态条件下金属材料表面硫酸钡的结垢规律。并借助AFM及SEM技术分析结垢状况及程度随时间的变化规律。结果表明,高温高流速下硫酸钡结垢程度最大,管壁粗糙度越大,结垢越严重。对于BaSO4垢,在实验速度为1.2 m/s时处于一种过渡状态,此时晶核生长和流体的冲刷破坏达到动态平衡。在80℃,1.97 m/s流速下最容易形成致密的垢层,形成稳定垢层需要的时间为900 s。

摘要：质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的核心组件之一,具有隔绝阴阳极、提供质子传递通道和阻止燃料渗透的作用.商业化应用的全氟磺酸PEM存在燃料渗透严重、高温条件下导电性差和成本高的问题,开发性能优良的聚合物PEM显得很有必要.本文讨论了近年来聚合物PEM的研究进展,分别从聚合物的主链、支链和交联结构角度介绍了分子结构对薄膜相分离、质子导电性、稳定性和电池性能等性能的影响,并讨论了聚合物分子结构设计方面存在的问题,最后对燃料电池用聚合物PEM在未来的发展方向进行了展望.

摘要：利用扫描电镜(SEM)、能谱、X射线衍射仪(XRD)和超景深三维立体显微镜等表面分析手段,调查研究油田污水集输管线材料的腐蚀和结垢行为。实验结果表明,暴露在没有添加杀菌剂的污水中30 d的试样表面形成了大量的垢状沉淀物,局部放大可以发现以胞外聚合物为主的生物膜覆盖在试样表面,此时生物膜的厚度高达169.6μm,生物膜中含碳酸盐垢和细菌代谢产物硫铁化合物,且膜下基体材料局部腐蚀孔深度达到23.96μm。在连续添加100 mg/L有机胍类杀菌剂1个月后,试样表面覆盖物中以无机矿物为主,且膜层厚度较未添加的薄,厚度为48.6μm,膜下腐蚀较均匀,局部腐蚀轻微。硫酸盐还原菌参与的生物作用是管线局部腐蚀穿孔的主要原因之一。

摘要：超亲水-超疏油油水分离膜是一种过水隔油的特殊分离膜,在处理海洋溢油污染、环境含油废水时具有保持分离膜不被油污染的优势,有十分重要的实际意义。为了掌握近年来超亲水超疏油分离膜的发展动态,本文首先以液体静压力与毛细作用力为基础阐述亲水疏油膜的油水分离机理;然后分类概括超亲水-超疏油金属基底网膜、刺激响应油水分离膜、无基底聚合物膜材料的制备及各项性能的研究新进展;最后总结目前在该领域仍存在的问题并进行展望。