氢气被认为是安全并可持续供应的一种清洁能源，在缓解化石能源短缺和环境污染等方面具有十分重要的作用，而电催化分解水是产氢的有效途径之一。二硫化钼（MoS2）因具有较低的氢吸附吉布斯自由能（
在“双碳”背景下，化学链制氢是一种可替代传统制氢的新方案，具有经济高效等特点。选择合适的载氧体对工艺的稳定性能至关重要，这些载氧体具有高反应性、选择性、材料强度和抗烧结性等性能。综述了目前常用的化学链工艺流程，包括双反应器与三反应器，并对几种不同的金属载氧体性能进行了比较，同时总结了不同载氧体反应机理。由于载氧体在反应过程中出现结焦和团聚等现象，因此众多研究者关注如何从微观层面有效地避免这些问题。最后，对载氧体作为可再生、可持续和环境友好型材料的前景进行了展望。
水环境中四环素类抗生素污染日益严重，有效去除水中残留的抗生素是当前亟待解决的问题。采用共沉淀法制备了铜铝层状双金属生物炭复合材料（CuAl?LDH@BC），通过SEM、XRD和FTIR表征手段分析了CuAl?LDH@BC表面的理化性质，并考察了其对盐酸四环素（TCH）溶液的吸附性能。结果表明，吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型，TCH在298 K的温度下的最大吸附量为78.68 mg/g，在中性条件下CuAl?LDH@BC对TCH的去除效果最佳，在水环境中抗干扰能力较强；CuAl?LDH@BC吸附TCH可能涉及的机制有氢键作用、表面络合、π-π相互作用和静电作用；研究结果证实了CuAl?LDH@BC作为低成本的高效吸附剂，在吸附水体四环素类抗生素方面应用前景广阔。
为了探索具有工业化发展前景的石墨烯增强复合材料制备工艺，采用熔融共混法制备了石墨烯/聚丙烯复合材料，并通过实验与计算分析了石墨烯的增强机制。结果表明，通过熔融共混，石墨烯可在基体中均匀分散；当石墨烯质量分数为0.5%时，复合材料的拉伸强度为50.3 MPa；当石墨烯质量分数为4.0%时，复合材料的弹性模量和拉伸强度比聚丙烯基体分别增加了77.1%和22.5%；石墨烯的均匀分散及石墨烯与聚丙烯基体之间存在的相互作用使石墨烯/聚丙烯界面可实现有效的应力传递。
质轻、高强的碳纤维增强环氧树脂基复合材料在航空航天、交通运输、能源等领域中得到广泛的应用。界面组成及结构是影响碳纤维复合材料物理化学性能的主要因素，碳纤维表面改性是增强碳纤维复合材料界面性能与力学性能最有效的途径之一。近年来的研究结果表明，比表面积较大、结构多样的多孔材料可以提高碳纤维的表面能和表面粗糙度，能够改善复合材料的界面性能。对近些年用不同种类的多孔材料改性碳纤维的研究成果进行了简单介绍，并总结了其对碳纤维复合材料的界面增强效果，以期为未来多孔材料增强碳纤维复合材料的研究提供参考。
超疏水材料由于表面特殊的润湿特性，成为近年来涂层方向的研究热点之一,其在防结冰、自清洁、减阻等方面具有广泛的应用前景。采用溶胶凝胶法，以纳米二氧化硅（SiO2）、硬脂酸（SA）和聚苯硫醚（PPS）为原料，在纺织布表面制备了分布均匀、厚度约为38 μm的SA?SiO2/PPS超疏水涂层；通过扫描电子显微镜（SEM）对形貌进行分析，并测试了样品涂层的性能；采用分子动力学（MD）模拟分析了样品涂层的微观性质。结果表明，56%SA?SiO2/30%PPS涂层的水接触角为154.8°，表现出良好的自清洁性、耐腐蚀性和耐皂洗性；材料具有微纳米多尺度的粗糙结构，SA分子与SiO2表面通过氢键连接，MD模拟结果与实验数据一致，并从微观角度验证了制备涂层的耐腐蚀性。
原油脱水是原油生产加工过程的重要环节。随着油田进入高含水期开采阶段以及采油助剂的添加，原油脱水难度越来越大，采用高频电场对其进行电破乳成为一种脱水的有效手段。通过静态脱水实验和液滴电聚结数值模拟研究了高频电场作用下电脱水机理。结果表明，采用电破乳方法处理原油时，电场强度、电场频率和电场作用时间对脱水效率有显著影响；在电破乳脱水过程中，存在最佳的电场频率，电场强度增加到一定数值后，继续增加电场强度，含水率反而会上升，而电场作用一定时间后，继续增加电场作用时间，原油含水率变化不大；对电场中的液滴施加的电场强度越大，液滴越易发生形变，液滴的直径越大越易发生形变；与工频电场相比，在高频电场下，液滴聚结效率高，液滴比较容易发生聚并。研究结果为原油电脱水装置的设计与参数优化提供了理论支持。
针对不同因素对管廊内掺氢天然气管道泄漏扩散的影响，通过数值模拟软件建立管廊内掺氢天然气管道泄漏扩散模型，研究了掺氢比、管道压力、泄漏口直径、通风模式等因素对气体扩散过程的影响。结果表明，掺氢比影响掺氢天然气的传质能力，且掺氢比越高，掺氢天然气的扩散速度越快；管道压力和泄漏口直径主要通过影响泄漏气体初始动能和泄漏量来影响泄漏气体扩散范围，随着管道压力和泄漏口直径的增大，泄漏气体扩散范围增大；通风模式对管廊内泄漏气体的分布起主导作用，通风频率与泄漏气体射流高度呈反比。
海上油田由于复杂的地质条件和高昂的开发成本，以及平台寿命有限且井位稀缺，导致化学驱提高采收率的能力受到限制。基于海上油田的不同地质特征，结合大庆、大港及胜利油田化学驱和井网加密协同增效技术方面应用的效果，论证了化学驱油剂、井网加密及层系调整间的协同能力，并明确了化学驱与加密协同增效技术的实施途径。通过数值模拟方法，优化了SZ36?1油田的化学驱与加密协同增效方案，明确了储层渗透率、渗透率级差、原油黏度对增效能力的影响，并给出了相关界限。结果表明，将原反九点井网加密为斜反九点法井网后，井距缩小1/2，结合聚合物驱油技术，采收率提高幅度可达9.8%，相比单独进行加密水驱和单独进行化学驱的采收率之和增加了3.4%。该结果证实海上油田通过化学驱与井网加密技术相结合，可进一步提升驱油体系的波及体积，大幅度提高采收率，实现产能最优化。
随着全球能源结构向更加清洁、可持续的方向转型，天然气作为低碳环保的化石能源，其消费量持续增长。然而，随着天然气管道网络的不断扩展、覆盖区域的日益增大以及输送距离和输送量的显著增加，管道的安全运营面临着前所未有的挑战，其中管道泄漏问题尤为突出。针对油气管道泄漏长期监测的需求，在负压波检测原理的基础上，通过LabVIEW这一强大的图形化编程平台，结合先进的传感器网络、数据通信技术以及信号处理算法，构建了一套高效、可靠的管道泄漏监测模拟系统，并用于油气管道的泄漏监测，同时通过实验验证了系统的性能。结果表明，该系统能够检测管道的泄漏情况，还能通过高效的算法迅速定位泄漏点，为及时抢修提供关键信息，有效地保障油气管道的安全与稳定。
油气管道的断裂损坏通常始于微裂纹，弱磁检测法对长输油气管道的微裂纹内检测具有现实意义。然而，管道微裂纹微观结构复杂，传统弱磁检测模型很难实现对管道微裂纹的精准量化计算。基于磁电耦合理论建立了管道微裂纹弱磁信号数学模型，对不同激励条件下的微裂纹弱磁信号进行了对比分析,解析计算了不同深度微裂纹的扩展特性和不同提离值下的信号检测特性。研究结果表明，应力使微裂纹产生的弱磁信号远大于地磁场，且随应力增加其信号差值逐渐增大；弱磁信号随应力增大而增大，当到达微裂纹扩展临界点时，由于微裂纹扩展，磁性能释放，弱磁信号随应力增大而减小；微裂纹扩展后,材料磁力学敏感度降低，线性特征更加明显；微裂纹深度越大，其弱磁信号越强，损伤更易被检测；随提离值增加,弱磁信号呈指数衰减，线性区域信号检测精度最高。
采用化学镀的方法，在紫铜基体上制备非晶NiP?WC（碳化钨）复合镀层，研究了镀层在质量分数为3.5%的NaCl溶液以及浓度为1 mol/L的盐酸溶液中的耐蚀性；利用扫描式电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）EDS、X射线衍射仪（XRD），对镀层的表面形貌、成分及微观结构进行了表征；采用动电位极化和阻抗谱对镀层的耐蚀性进行了分析。结果表明，在质量分数为3.5%的NaCl溶液中，NiP?WC镀层的自腐蚀电位较非晶NiP镀层正移约111 mV，自腐蚀电流密度减小约68.8%，电荷转移电阻提高约6.7倍；在浓度为1 mol/L的盐酸溶液中浸泡，NiP?WC镀层较NiP镀层的腐蚀速率下降约1个数量级，表明均匀分布的WC粒子可以显著提高非晶NiP的耐蚀性。
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