摘要：染料敏化太阳能电池是一种新型的太阳能电池,因具有低成本、易制备、环保等优点而引起全世界的广泛关注。介绍了染料敏化太阳能电池的发展历史、基本结构及工作原理,重点综述了染料敏化剂材料的分类和发展状况。染料敏化剂可分为纯有机染料和配合物染料两大类,纯有机染料敏化剂大致有三苯胺、香豆素、吲哚、花箐和多烯等几类。设计和开发新型纯有机染料敏化剂材料是提高器件光电转化效率较为有效的方法,而多种染料敏化剂协同敏化电池的短路电流密度(J_(sc))和开路电压(V_(oc))比单一的染料敏化电池更大,因此多种染料共敏化也成为进一步提高染料敏化太阳能电池效率比较可行的途径。最后,展望了有机染料敏化剂的发展前景。

摘要：以自主成分设计的高钒高速钢(HVHSS)为研究对象,在1100~1220℃温度区间进行淬火热处理,研究淬火温度(T_q)对钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:当T_q=1100℃时,碳化物偏聚得不到改善,基体韧性差,摩擦磨损过程中裂纹一旦萌生即迅速扩展,造成碳化物整体磨损剥落,耐磨性差;T_q超过1140℃时,大量碳化物分解,合金元素熔入马氏体中,导致Mf降低,残留奥氏体增加,基体硬度低,碳化物硬质点得不到保护,过早暴露,导致其耐磨性差。经1140℃淬火-回火处理试样组织中针状马氏体含量较多,且保留适量韧性较好的残留奥氏体相,细小粒状碳化物分布均匀,摩擦因数最小,平均摩擦因数仅为0.3254,与Si C砂轮对磨10 h后,其磨损量仅为9.9 mg,约为1100℃淬火-回火试样的48%,耐磨性最好。

摘要：文章研究钢铁材料覆盖生产制造、运输、安装、服役和回收阶段等全部环节的全生命周期碳排放量核算方法,并以化工、油气田、长输管道、城市燃气管网4种典型服役环境中的钢质管道为例,探究了腐蚀防护对钢铁材料全生命周期碳排放总量和年均碳排放量的影响.建立了腐蚀环境中钢铁材料全生命周期内各环节的碳排放计量方法,在“单位GDP碳排放(碳排放强度)”之外,提出了另一个具有普适意义的强度性质指标“全生命周期年均碳排放(单位时间碳排放)”,该强度指标可以从时间维度上约束全生命周期碳足迹.在国内外率先量化了腐蚀防护在控制钢铁材料碳排放中的重要作用,通过合适的防腐蚀技术,钢质管道在化工典型生产环境中可以减排60%以上,油气田环境中减排83%以上,长输管线中减排50%以上,城市燃气管网中减排28%以上.本研究对于发展低碳腐蚀控制方法和提高腐蚀防护水平,控制钢铁材料全生命周期碳排放总量和年均碳排放量具有重要指导价值,为钢质结构的腐蚀防护设计和工程实施提供了新的视角,为降低钢铁材料碳排放提供了一种新的方法学,对我国碳达峰与碳中和及全球应对气候变化具有重要意义.

摘要：本文阐述了涂层与基体之间的界面结合机理及类型,介绍了基体预处理、设计界面过渡层和热处理等改善Al2O3膜与钢基体界面结合性能方面的研究成果,指出在膜层缺陷、残余应力及界面结合强度检测评价等方面研究的不足,为今后钢基/Al2O3陶瓷膜的制备及性能研究提供依据。

摘要：为开发强化物探钻头表面的新型材料以及强化工艺,对球形硬质合金YQ3进行试验研究。结果表明,利用NiCrBSi低熔点合金可使球形烧结硬质合金YQ3和物探钻头用钢22SiMnNi2CrMoA实现良好的冶金结合;YQ3硬质合金强化层中过渡层组织细小,耐磨层中脆性硬质合金相上均匀分布韧性微孔结构低熔点合金,可满足物探钻头对强化层的组织要求;硬质合金强化层剪切强度高,抗冲击磨料磨损性能好,且硬质合金自锐性好,满足物探钻头的性能要求。

摘要：孪生诱发塑性(twinning induced plasticity,TWIP)钢作为一种具有高强韧性的先进钢铁材料,鲜有文献报道其用于膨胀管的膨胀力学有限元分析.为了获得TWIP钢膨胀管的膨胀过程及膨胀后的力学状态、不同壁厚TWIP钢膨胀套管的理论膨胀极限及壁厚对其膨胀的影响,采用ANSYS有限元分析技术建立了可膨胀套管膨胀过程的力学模型,以TWIP钢作为套管的膨胀模型对象,对不同壁厚的219.075mm实体膨胀套管在25℃时的不同膨胀率的膨胀过程进行了有限元分析.分析结果表明:壁厚对膨胀前后套管最大等效应力分布的影响不大;不同壁厚膨胀套管膨胀后残余应力沿轴向的分布规律基本一致,残余应力的峰值随膨胀套管壁厚的增加而略有上升;相同壁厚的TWIP钢理论膨胀极限较传统膨胀管用钢大5%～10%.从分析结果可以得出,大膨胀率膨胀管用TWIP钢较其他传统膨胀管用钢(J55钢等)具有较大的优势,因此对TWIP钢膨胀管力学有限元分析具有重要的意义.

摘要：利用光催化技术将温室气体(CO2)转化为C1化合物资源,是解决能源短缺和环境污染问题的有力手段.但光催化还原CO2过程中还存在催化效率低、稳定性差等难题,因此探索高效而稳定的催化剂以提高光催化还原CO2性能是目前紧要的任务.本研究采用化学还原法成功制备了高分散的Co/CdS催化剂,通过X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析发现, Co高度分散在CdS表面,并与CdS中S相互作用形成锚定Co2+的Co–S键.进一步通过荧光光谱(PL)、瞬态光电流(I-t)和电化学阻抗(EIS)等分析表明, CdS表面形成的Co–S键可作为电荷传输通道,促进CdS中光生载流子的分离和迁移,有效抑制CdS中光生电子-空穴的复合;通过第一性原理(DFT)计算发现, Co的引入还可提高CdS对CO2、CO的吸附能力,促进产物CH4的生成.在全光谱光照下, Co/CdS中CO、CH4的生成速率分别为3.23和1.86μmol g–1h–1,比CdS分别提升了2.5和7.5倍,经过5个循环测试,催化活性依然稳定.该工作为设计高效稳定的光还原CO2催化剂提供了思路.

摘要：采用水溶液聚合法,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)和甲基丙烯酸(MAA)为单体合成了三元共聚物。以共聚物的降失水能力为指标设计正交试验,结果表明,聚合反应的最佳合成条件为:反应温度50℃,引发剂用量1.0%,体系pH值11。通过红外光谱、核磁氢谱和热重分析对其结构和热性能进行了表征,证明了目标产物为AMPS/DMAM/MAA共聚物,该共聚物的分解温度为310℃。对水泥浆的性能研究则表明聚合物具有良好的降失水能力,在淡水中,当聚合物加量超过3%(BWOC)时可在90℃下将水泥浆失水量控制在100mL以内,且水泥石强度发展快,对水泥石力学性能无不良影响。

摘要：压裂技术是低渗透油田开发的一项主要的增产措施。文章利用数值模拟的方法,计算了低渗透油田面积注水条件下存在不同人工裂缝时的开发效果,分析了低渗透油田压裂后不同裂缝方位、不同裂缝导流能力对开发效果的影响,同时对比了注采井同时压裂和注水井压裂时的采出程度等开发指标。计算结果表明正方形五点注采系统注水井压裂时,裂缝方位不同开发效果不同,裂缝方位与注水井排平行时驱替效果较好;裂缝导流能力并不是越高越好,存在最佳值;对注水井和采油井同时压裂时,采出程度高,在计算参数范围内,几乎是同条件注水井压裂时的两倍。在低渗透油田开发时,应合理的设计人工裂缝以改善开发效果、提高原油采收率。

摘要：国内外酸性气田的开发使腐蚀环境越来越苛刻,为满足气液混输的工艺要求,发展了耐蚀合金/碳钢的双金属复合管技术。316L不锈钢被广泛用于双金属管的内衬,在含H_2S和CO_2环境中腐蚀速率很低,然而在高含Cl-的溶液中,316L不锈钢容易出现点蚀而诱发集输管线失效,为此,就316L不锈钢在酸性气田集输环境中的点蚀进行评述。讨论了影响316L不锈钢点蚀的材质因素,Mn和Fe的硫化物及Mg、Al、Ca的氧化物等两种夹杂物均能促进钝化膜的溶解而引起点蚀;分析了316L不锈钢点蚀的H_2S、CO_2、温度、Cl-浓度和pH值等环境的适应性条件,发现H_2S环境比CO_2环境更容易发生点蚀,H_2S和CO_2对点蚀发生存在协同机制,温度升高、Cl-浓度增加和酸性介质均会增加316L不锈钢点蚀的敏感性。为进一步优化选材原则,需重点加强环境因素的协同机制、环境适应性的边界条件、点蚀发展的动力学以及新的标准研究。