摘要：综述了高能气体压裂（HEGF）技术在我院的研究与发展概况，扼要介绍了无壳体HEGF技术、峰值压力和p—t过程测试、压裂设计方法及施工工艺等方面取得的主要成果及技术水平，并对今后研究的几个问题做了简要提示。

摘要：为探究轴套侧开槽新型柱面气膜密封在控制泄漏方面的能力,首先,采用有限差分法对不同位置特征和螺旋方向的新型柱面气膜密封槽型建立数值模型,通过对比各槽型气膜压力分布和密封性能参数,揭示位置特征和螺旋方向对不同槽型密封特性的影响机理。然后,针对反向“人”字槽型进行了参数化分析,探究螺旋槽角度、槽长坝长比、槽宽台宽比、槽深比对反向“人”字槽泄漏量、浮升力、摩擦力等密封性能参数的影响规律,同时对特定结构参数组合的反向“人”字槽逆流泵送控制泄漏的能力进行评价。结果表明:气膜厚度阶梯变化和偏心收敛楔效应在密封面形成高压气膜区域,有效阻止轴向泄漏,实现轴套侧开槽柱面气膜密封主泄漏通道的密封,且随着转速的增加,新型柱面气膜密封沿轴向间隙的泄漏量呈现下降趋势,该特性对于泄漏控制具有重要意义,特别是在高速运转的工况下。此外,通过合理的槽型参数调控可以使压差流造成的沿轴向间隙密封气体泄漏正好被反向“人”字槽逆流泵送作用导致的密封气体流动补偿,从而实现反向“人”字槽型柱面气膜密封的气体零泄漏甚至负泄漏,为柱面气膜密封槽型结构设计提供理论参考。

摘要：碳化钯通常被认为是乙炔选择加氢反应中原位生成的活性相,其生成有助于抑制次表面非选择性的氢化钯物种,从而实现高选择性乙炔加氢制乙烯的目标.次表面上碳化钯和氢化钯物种之间的竞争很大程度上决定了乙炔加氢反应的选择性.然而,由于实际反应环境的复杂性,反应环境下的两种物种之间的动态转化过程和竞争关系尚不清晰.特别是,反应环境(比如氢气组分)对碳化钯物种的调控机制仍不明确,也使得对碳化钯活性物种的精准调控变得困难.此外,氧化锌助剂作为乙炔选择加氢反应中最常用的助剂之一,存在典型的金属-氧化物界面相互作用,也会对渗碳过程产生重要影响.因此,从动态视角理解碳化钯物种的原位形成过程,对于精准设计和合成高性能乙炔选择加氢钯基催化剂具有重要的科学意义.近年来,先进原位表征光谱技术的不断发展使得从原子、分子层面理解原位过程机制成为可能.本文旨在通过先进的原位表征技术揭示乙炔选择加氢反应中碳化钯物种的动态生成过程,并进一步探究气氛环境、温度、助催化剂等参数对碳化钯物种的动态调控机制,从而为高性能乙炔选择加氢催化剂的精准设计和合成提供有力支撑.原位研究结果表明,在氢气升温还原条件下,空气焙烧后新鲜催化剂中氧化钯相首先转变为氢化钯相;随着还原温度升高,氢化钯相的含氢量逐渐降低.当切换至乙炔选择加氢反应原料气时,氢化钯相迅速分解为金属钯,并随着恒温碳化时间的延长,烃类裂解产生的碳原子逐渐渗入钯的体相,最终形成稳定的碳化钯活性相.通过移除乙炔加氢反应原料气氛中的氢气,考察了反应气中的氢气组分对碳化钯形成的调控机制.实验发现,在仅有乙炔和乙烯存在时,碳化过程仍能发生;而引入少量氢气(体积分数2.2%)后,碳化程度显著增强,C/Pd原子比从0.136提升至0.154.相变机理研究表明,氢气的引入促进了氢化钯物种的形成,并通过晶格扩张作用促进渗碳过程.此外,还研究了氧化锌助剂对原位渗碳过程的影响,揭示了氧化锌助剂对碳化钯的抑制作用.结合原位CO吸附漫反射红外光谱、准原位X射线光电子能谱分析发现,低温氢气还原下Pd-ZnO界面作用促进了微量表面PdZn合金的生成,从而抑制了碳的渗入.这种现象在不含氢气的碳化气氛中尤为显著,碳含量降低一个数量级(C/Pd原子比仅为0.019).在此基础上,通过调节反应条件,实现了对碳化钯物种碳含量的精准调控,并与反应活性关联,揭示了碳化钯含量与乙炔选择加氢反应活性之间的线性关系.电子结构表征和同位素实验进一步表明,Pd-C的电子相互作用促进了向Pd中心原子的电子转移,从而提高了氢气的活化解离能力和乙炔加氢反应活性.综上,本工作原位解析了碳化钯的动态形成过程,阐明了氢气辅助插碳和ZnO抑制插碳的微观机制,实现了碳化钯活性物种的精准调控,揭示了碳化程度与反应活性的线性关系,为高性能乙炔选择加氢催化剂设计提供了参考.

摘要：由于压缩空气储能系统在储气过程中,储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化,会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量,以管线钢作为储气库的形式为例,采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效应,并采用Fluent进行仿真验证。在考虑管线钢温升以及不同传热工况下,对3 024 m的长距离管线钢进行了储气过程的热力计算,并将储气过程与压缩机做功过程进行耦合计算,获得储气过程中压缩空气的压力和温度,压缩机的输出功率、储气库实际储气量等参数的变化规律。结果表明:当综合传热系数为0 W/(m^(2)·K)、1 W/(m^(2)·K)、5 W/(m^(2)·K)和25 W/(m^(2)·K)时,充气结束时的压缩空气质量平均温度分别为315.39 K、311.65 K、301.52 K和291.35 K,储气量分别为244.64 t、252.60 t、275.77 t和301.35 t。

摘要：为研究流化催化裂化(FCC)催化剂的传质性能与其孔结构和酸性的关联性,制备了3种具有不同孔结构和酸性的半合成FCC催化剂(CAT1、CAT2、CAT3),并对催化剂的孔结构和酸性进行了系统表征;选用萘、菲、吖啶作为探针分子,测试客体分子在催化剂上的吸附穿透性能,并考察了其传质性能;采用超分辨成像技术,对催化剂上酸中心转化能力进行了可视化分析。结果表明,通过选择合适的探针分子,可实现FCC催化剂对大分子的吸附行为差异性的有效辨析;FCC催化剂上大分子的传质性能取决于催化剂的孔结构和表面酸性;使用新型大孔基质材料可优化FCC催化剂的传质性能,提升FCC催化剂中Y分子筛上酸中心的转化能力。研究结果可为FCC催化剂传质构效关系的研究提供有效方案,并且可为高效FCC催化剂的设计提供理论指导。

摘要：探讨在碳中和背景下,新型碳捕集装置在地下空间CO_(2)处理中的潜在应用。综合考虑地下空间的特性及CO_(2)处理的需求,基于碳捕集装置的工作原理及特点,从智能化监测、CO_(2)的捕集处理等方面,对新型碳捕集装置在地下空间CO_(2)处理中的应用展开详细设计。结果表明,新型碳捕集装置在地下空间CO_(2)处理中具有显著的应用前景。通过合理的设计和运营,可以实现CO_(2)的高效捕集、处理及储存,为碳中和目标的实现提供可行的技术路径。

摘要：缺陷工程被认为是提高光催化剂分解水制氢性能的关键策略之一,然而有关缺陷诱导半导体材料电子结构演变并增强光生载流子传输机制尚不明确.我们通过简单的一步水热合成法成功构建了富含S缺陷的In_(2)S_(3)半导体光催化剂(V_(S)-In_(2)S_(3)),在模拟太阳光辐照下其光催化分解水产氢性能相比传统的In_(2)S_(3)(P-In_(2)S_(3))提升了近一个数量级(达到221.18μmol∙g^(−1)∙h^(−1)).此外,利用自主研发的原位X射线光电子能谱(SI-XPS)结合相关密度泛函理论计算证实:S缺陷可诱导强还原性的低价态In(In^((3−x)+))暴露,进而增强In位点对H_(2)O的吸附和活化能力,因此,S缺陷型In_(2)S_(3)表现出显著增强的光催化析氢活性.此外,可视化观测到H_(2)分子在原位光照下脱质子转化为OH的分解水制氢过程.该研究为缺陷型光催化剂设计及光催化分解水反应机制和过程研究提供了一定的见解.

摘要：介绍高压耐油胶管的技术现状,综述高压耐油胶管的结构、橡胶原材料、配方设计、生产工艺方面的现状及研究进展,分析各胶种在高压耐油胶管中应用的性能特点。我国需要从胶管基础材料、配方设计、生产工艺、胶管总成等上下游全产业链进行技术升级,尤其是基础材料需要加快国产化进程,使得高压耐油胶管达到耐超高压、耐百万次动态脉冲疲劳和耐频繁屈挠的高性能要求。

摘要：科技创新引领时代发展,是推动工业发展的主要驱动力,化工产业快速发展创造经济价值的同时,也带来了环境污染难题,随着水资源日益紧张的环境,其有效合理地再利用显得尤为重要。化工废水因其严重的污染性质,导致处理工艺及其复杂,传统的化工废水处理技术无法适应日益严格的环保要求,化工经济创新环保发展对化工废水处理技术也提出了更高的要求,因此化工废水处理技术的革新也是迫在眉睫,这对实现社会经济的可持续发展具有极其重要的现实意义和价值。

摘要：基础研究在高端润滑材料发展中起着至关重要的作用。润滑材料在现代工业中影响着机械设备的性能和寿命。高端润滑材料的研发需要深入的基础研究支持,以解决润滑材料在极端条件下的性能挑战。基础研究可以揭示材料的微观结构和性质,为新材料的设计和合成提供指导。此外,基础研究还可以探索新的润滑机制和技术,从而提高润滑材料的性能和稳定性。文中以Ⅳ类基础油聚α-烯烃(PAO)和Ⅴ类基础油(烷基萘)为例,分析了基础研究对于高端润滑材料的重要性,最后对中国高端润滑行业未来进行了展望。