对水性聚氨酯（WPU）涂料进行改性可以实现其功能化改进，将纳米复合粒子添加至WPU涂料中，可提升其力学性能及抗紫外能力。采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯（GO），共沉淀法制备了nano?ZnO/CeO₂，原位聚合法合成了nano?GO?ZnO/CeO₂；对制备的样品进行FT?IR、XRD、TEM、SEM等表征，探究了nano?GO?ZnO/CeO₂的掺杂对WPU性能的影响。结果表明，nano?GO?ZnO/CeO₂是由六方纤碎矿结构的ZnO和立方晶型萤石结构的CeO₂形成的杂化粒子负载于GO表面组成的；与纯WPU膜相比，添加质量分数为0.6%的nano?GO?ZnO/CeO₂，WPU膜的断裂拉伸强度和断裂拉伸率分别提高了43.1%和47.0%；经过168 h的紫外光老化实验后，改性膜的吸水率为15.4%，断裂拉伸强度和断裂拉伸率分别提高了328.0%、39.0%。由此可知，nano?GO?ZnO/CeO₂可以有效提高WPU成膜后的力学性能和抗紫外老化性能。

对传统含油污泥含油率测定方法进行改进，将图片比色法与热溶剂抽提的前处理方法相结合，建立了抽提萃取?智能手机图片比色法，并考察了RGB颜色通道、曝光时间、感光度、白平衡值等参数对含油率测定结果的影响。以碘钨灯为光源，使用三星A8s手机前置摄像头拍摄，确定了最佳测试条件：曝光时间为1/2 000 s，感光度为100，白平衡值为2 800 K。在最佳测试条件下该方法的线性相关系数大于0.99，线性范围与分光光度法相近，检出限为0.06%，测定下限为0.24%。8组平行标准样品测试的加标回收率为96%~103%，相对标准偏差为2.26%，说明该方法准确度相对较高。该方法比传统含油污泥含油率测定方法更加简单快速，准确度满足常规含油率测定需求，有望实现工厂大规模含油污泥含油率的现场快速测定。

建立化学清洗?热蒸汽气浮联合工艺处理含油污泥，并对联合工艺条件进行详细考察；以自主合成的WP?1为主要清洗剂，以处理后的含油污泥固相含油率评估WP?1的清洗效果。结果表明，联合工艺最佳条件为泥水质量比1 : 3，清洗温度80 ℃，搅拌速率200 r/min，清洗时间1.5 h，保温静置时间15.0 min，热蒸汽气浮时间1.0 h。热蒸汽气浮解决了清洗过程中密度较大的含油颗粒悬浮、沉底问题。在最佳条件处理后的含油污泥固相含油率降低到1.2%，达到了 SY/T 7301-2016中规定的含油污泥处理标准；WP?1与0.1 g硅酸钠配伍使用时除油率高达92.08%，性价比高，有很好的应用价值。

采用乳液聚合法制备出一种微孔喉封堵材料。通过FT?IR光谱、拉曼光谱及TG?DTA热分析，对微孔喉封堵材料的结构特征进行分析。通过激光粒度仪确定合成产物的粒径范围，探究了微孔喉封堵材料的抑制性能和封堵性能。结果表明，合成产物的热分解温度为321.0 ℃，粒径分布为500~2 250 nm；当微孔喉封堵材料质量分数为1.5%时，该材料表现出极佳的抑制黏土水化性能；微孔喉封堵材料与质量分数为0.5%的氯化钠复配使用后，抑制效果显著提升。滤膜封堵实验证实其对0.45~10.00 μm孔径的滤膜进行有效封堵，微孔喉封堵材料质量分数为1.5%时封堵时间长达35.43 min；经120 ℃老化16 h后，高温高压滤失量为10.0 mL。

纳米材料的紫外屏蔽性能及光催化性能会由于材料自身的表面结合能不同而不同。制备纳米氧化锌（NPs?ZnO）、纳米二氧化铈（NPs?CeO₂）、NPs?ZnO/CeO₂及氧化石墨烯改性氧化锌/氧化铈纳米复合材料(NPs?ZnO/CeO₂@GO)，并对制备样品进行了XRD、FT?IR、SEM等表征和紫外屏蔽性能及光催化性能测试研究。结果表明，紫外屏蔽能力：NPs?ZnO<NPs?CeO₂<NPs?ZnO/CeO₂<NPs?ZnO/CeO₂@GO，作用3 h后的亚甲基蓝染料的降解率大小顺序为：NPs?ZnO/CeO₂@GO（0.92）>NPs?ZnO（0.89）>ZnO/CeO₂（0.75）>NPs?CeO₂（0.66）；并且NPs?ZnO/CeO₂@GO的光催化性强于参与实验的其他光催化剂。

采用单模聚焦微波合成系统快速合成金属有机骨架光催化剂MIL?53(Fe)。选用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为添加剂，考察了CTAB的添加对MIL?53(Fe)晶相结构、形貌尺寸的影响，以及微波合成条件对MIL?53(Fe)催化性能的影响。以10 mg/L的罗丹明B为模拟降解物，比较了CTAB添加量对光催化效果的影响。结果表明，CTAB的添加使得MIL?53(Fe)晶体颗粒尺寸缩小，形态更加规整，且当微波反应功率为75 W，温度为100 ℃，反应时间为1 h，n(FeCl₃·6H₂O)/n(CTAB)=1∶0.5，催化剂质量浓度为0.2 g/L，在300 W钨灯照射100 min时对罗丹明B的降解率可达90%以上。通过自由基捕获实验可知，空穴和·OH是光催化过程中的主要贡献者。

利用乳液聚合共聚法制备了一种新型破乳剂DW1，并对其进行了FT?IR、GPC、¹H?NMR、¹³C?NMR等结构表征以及粒径分析。以新疆污油泥为目标处理物，进行以DW1为破乳体系的破乳处理实验，并用扫描电镜对处理前后的污油泥颗粒进行对比分析。结果表明，合成的破乳剂DW1的重均相对分子质量（M_w）为13.9×10⁵，数均相对分子质量（M_n）为8×10⁵。相对分子质量分布指数为1.73，D₅₀为26.00 μm，平均粒径为25.00 μm，粒径分布不均匀，但DW1的稳定性较好。破乳处理污油泥实验表明，DW1对新疆某油田污油泥的除油率可达到99.55%。