稀土元素（Rare Earth Elements,REEs）因其独特的4f电子构型、可调变价态及优异的氧亲和特性，在电解水催化剂的理性设计中展现出不可替代的调控价值。系统阐述了REEs在提升电催化性能中的关键策略、作用机制与研究进展。首先，深入分析了REEs对催化剂电子结构的调控作用及性能增强机制；其次，详细讨论了稀土原子掺杂、异质界面构建和表面动态重构三大调控策略在提升析氢反应（HER）和析氧反应（OER）性能方面的研究进展，特别揭示了典型REEs诱导的电子结构调控与催化性能提升之间的内在联系；最后，针对当前研究存在的关键挑战提出了未来发展方向，包括发展稀土基电催化剂的理性设计、原位表征技术、多因素协同机制探索、稀土资源循环利用等，为推进电解水制氢技术的产业化进程提供了系统性的研究思路。

用硫酸钙型（JD⁃20S）催化剂合成了低分子质量异构十醇聚醚和高分子质量脂肪醇聚醚。通过气相色谱测定了异构十醇聚醚的原料转化率，并用FT⁃IR和1H⁃NMR对脂肪醇聚醚产物结构进行了表征；测试了脂肪醇嵌段聚醚4#的浊点、表面张力等指标；考察了十二烷基苯磺酸钠（LAS）与异构十醇聚醚2#、脂肪醇聚醚4#以及脂肪醇醚AEO9复配后的泡沫高度、洗净率等参数。结果表明，在异构十醇聚醚合成反应中，当使用JD⁃20S催化剂时，原料的转化率可达92.91%±0.22%(平行实验次数N=5)，较传统KOH催化剂高出23.32%，表明JD⁃20S具有高催化活性和优异的窄分布效果；合成产物聚醚的实际结构与理论设计相符，证明目标产物成功合成；聚醚4#的浊点仅为15.3 ℃，适用于常温洗涤；当m（LAS）/m（异构十醇聚醚2#）/m（脂肪醇聚醚4#）/m（AEO9）=1.0∶0.5∶1.0∶0.5时，初始时泡沫高度为（9.4±0.1）mm，20 ℃洗净率达（84.56±0.31）%，脂肪醇聚醚4#具有优异的常温抑泡性能，除应用于自动洗碗机外，还可拓展其在工业清洗领域的应用。

碳纳米管介电性能优异，但单一材料因无磁损耗机制易引发阻抗失配，与磁性材料复合实现介电⁃磁损耗协同，是解决该问题的有效途径，然而目前关于两组分配比对吸波性能内在规律的影响仍缺乏深入探究。采用一步煅烧法制备了Fe₇S₈/Co₉S₈@CNTs复合材料；通过调控碳纳米管与磁性材料的比例，系统研究了两组分比例对材料物相结构、微观形貌、电磁参数及吸波性能的影响。结果表明，Fe₇S₈/Co₉S₈纳米颗粒均匀负载于碳纳米管管腔及管壁；介电损耗在吸波中占主导，源于异质界面极化、偶极极化和导电损耗；磁损耗由自然共振、交换共振和涡流损耗协同贡献；优化碳纳米管与磁性材料的比例可实现衰减常数与阻抗匹配的最佳平衡，当碳纳米管质量分数为25.27%时，Fe₇S₈/Co₉S₈@CNTs⁃2在2.3 mm匹配厚度下的最小反射损耗达-53.3 dB，有效吸收带宽为4.7 GHz。本研究揭示了两组分比例调控对吸波性能的影响规律，为碳基吸波材料性能优化提供了实验依据与设计思路。

重油的高黏度主要源于沥青质分子的聚集，使用表面活性剂作为降黏剂已成为一种有效的重油降黏手段。采用分子动力学模拟与量子化学计算方法，研究了降黏剂壬基酚聚氧乙烯醚⁃10（OP⁃10）/十二酸钠（SL）在不同分子数时与沥青质的相互作用；利用静电势分布，从电性角度解释了OP⁃10与SL作用的本质。结果表明，当OP⁃10的分子数（N（OP⁃10））=120个、SL的分子数（N（SL））=400个时，降黏剂OP⁃10/SL可与沥青质形成胶束结构，同时体系的氢键总数由N（OP⁃10）=30个、N（SL）=100个时的约1 000个显著增至约3 800个，形成了稳定的三维氢键网络。通过可视化模拟快照分析、氢键数量统计和静电势分布分析，揭示了该复合降黏剂的降黏机理，为以OP⁃10/SL为代表的复合降黏剂体系的设计与应用提供了理论依据。

为降低碳捕集系统的能耗并提高碳捕集效率，利用HYSYS软件，以西南卧龙河气田茅口组气藏CCUS⁃EGR先导试验工程为基础，对MDEA+PZ碳捕集进行研究，通过敏感性分析与响应面优化法确定了最佳操作参数：贫胺液中甲基二乙醇胺（MDEA）的质量分数为26.6%，贫胺液中哌嗪（PZ）的质量分数为10.3%，贫胺液流量为70.3 m³/h，贫胺液进塔温度为25 ℃。在此条件下，单位脱碳能耗降低8.3%，CO2脱除率提高了17.0%，达到99.8%。据此，提出先一级增压后碳捕集及增加富胺液循环的碳捕集工艺优化方案，改进后系统能耗降低了11.9%。

随着环保生产技术的不断升级，悬浮颗粒物的精准监测已成为提升地质生态环境质量的关键环节。提出一种面向石油生产水微小颗粒的实时检测范式：在YOLOv8框架内，将GSConv与上下文锚点注意力（CAA）进行轻量化⁃注意力耦合，形成GSConv⁃CAA联合单元。首先，以改进YOLOv8定位颗粒并裁剪感兴趣区域；继而设计频域⁃梯度混合模糊度指标，自适应筛除低质量子图；最后，结合形态学算法快速拟合颗粒等效直径。为了确保模型在实现轻量化的同时保持特征表达能力，将CBS模块中的标准卷积替换为GSConv，并在检测头嵌入CAA，以显式建模像素级长程依赖，从而进一步强化中心区域特征。在自建油田水样数据集上的实验表明，所提方法的精确率达81.6%，AP50（交并比为0.5时计算得到的平均精度）达到82.2%、F1分数达到77.6%，推理速度为214 FPS，为石油生产水悬浮颗粒的实时、高精度监测提供了可行方案。

电催化析氢技术作为推动可持续能源转化与存储的关键工具，在实现碳中和及促进可再生能源高效利用方面具有重要意义。然而，现有催化材料在活性、稳定性及成本等方面仍面临挑战，严重制约了其大规模应用。合金催化剂凭借其可调控的组分和结构以及独特的电子特性，在提升催化性能方面展现出巨大潜力。系统综述了合金催化剂在析氢反应中的性能调控机制与策略，重点从合金组分设计、晶体结构调控及与其他功能材料的复合3个方面进行分析，探讨了其在电催化析氢反应中的应用进展；通过典型研究案例，揭示了合金体系中多原子间协同效应对催化性能的影响；总结了当前合金催化剂设计所面临的挑战，并对其未来发展方向提出了展望，旨在为高效、低成本电催化材料的理性构建提供理论依据与技术参考。

以委内瑞拉常压渣油、辽河减压渣油、塔河常压渣油、伊朗减压渣油和纯梁减压渣油为原料，利用FT⁃IR和XPS考察了几种渣油沥青质的结构组成。FT⁃IR结果表明，沥青质苯环上的取代基较为多样，且以间二取代苯环或三取代苯环为主，几乎不存在单取代苯环；不同渣油沥青质中均存在羟基和亚砜基，含氧官能团以芳香醚为主，脂肪族C-H结构以-CH2基团为主。XPS结果表明，沥青质表面碳元素以芳香碳为主，碳氧键较少且以C—O为主，而C=O和—COOH占比很少；表面氮元素以吡啶氮和吡咯氮为主，季氮占比较少；表面硫元素以噻吩硫和脂肪硫为主。两种分析结果具有较好的一致性，进一步验证了对沥青质结构组成认识的准确性。

“双碳”战略对发展高效光催化制氢技术提出了迫切需求。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）因成本低、稳定性好而备受关注，但存在可见光吸收能力不足及载流子快速复合等问题，严重制约了其产氢性能。通过以硼酸（H₃BO₃)为硼源的“H₃BO₃协同分段控温煅烧”策略，成功制备出硼掺杂g-C₃N₄（BCN）；通过多种光电表征技术，系统探究了硼掺杂对g-C₃N₄能带结构与光电性能的影响。结果表明，适量的硼掺杂可有效调控g-C₃N₄的电子结构，提升其可见光吸收能力与光生载流子的分离效率；BCN-2∶5（H₃BO₃与CN的质量比为2∶5)样品在可见光下的析氢速率达1 507 μmol/（g·h）。这项研究对高效掺杂g-C?N?光催化剂的设计具有重要的指导意义。

水系锌离子电池凭借其高安全性、低成本、优异的电化学性能等特性，展现出广阔的应用前景。系统综述了水系锌离子电池的柔性电解质结构调控策略，重点归纳了水凝胶电解质与聚合物电解质的结构构筑方法、离子传导机制及力学性能增强途径，分析了其在电化学稳定性、界面兼容性和环境适应性等方面面临的关键挑战，旨在推动柔性电解质在提升电池电化学性能方面的研究进展，为水系锌离子电池的柔性电解质材料设计与功能实现提供理论基础与研究参考。

为解决商用石墨负极材料理论比容量低、快充性能差及安全性不足的问题，构建一种新型自支撑复合电极，实现了锂离子电池综合电化学性能的提升。以碳布（CC）为柔性基底，采用水热法在其表面原位生长Co₃O₄/ZnO异质结结构，随后进行热处理，成功制备了自支撑Co₃O₄@ZnO//CC负极材料；利用XRD、SEM、TEM、XPS等表征手段分析了其微观结构与组成，并通过电化学测试系统评估了其储锂性能。结果表明，Co₃O₄@ZnO三维多孔纳米片阵列可缓解体积变化并促进电子传输；在2.00 mA/cm²的电流密度下，Co₃O₄@ZnO//CC电极的首圈放电比容量与充电比容量分别为3.96、3.28 mA·h/cm²，首圈库仑效率达82.83%，循环100圈后容量保持率为56.40%，其循环稳定性和倍率性能均优于Co₃O₄//CC和ZnO//CC电极。

水系锌离子电池凭借其高安全性、低成本、优异的电化学性能与良好的生物兼容性，在可穿戴设备、生物医疗等前沿交叉领域展现出巨大的应用潜力。系统综述了凝胶电解质的结构调控策略与应用进展；重点归纳了水凝胶电解质与聚合物电解质在分子工程与界面调控指导下的离子传导、生物相容性、机械性能及界面稳定性的综合优化策略；探讨了凝胶电解质在柔性集成与生物医学应用中的发展潜力与演进趋势。研究结果为高性能凝胶电解质的设计与应用拓展提供了新路径。

环境法规对长链氟碳表面活性剂的限制日益严格，而短链复配体系协同机制尚未明确，这制约了高效环保灭火剂的开发进程。系统梳理了短链氟碳灭火剂分子工程策略（链长调控、两性离子设计）与复配技术（氟碳/碳氢协同）优化路径；通过对现有研究的梳理发现，C₄—C₆短链表面活性剂在活性与环境友好性之间能实现较好的平衡，复配体系可显著降低临界胶束浓度与氟用量，同时提升泡沫稳定性；归纳了复配协同机制，包括阴/阳离子静电作用促进致密膜形成、构象匹配抑制水相迁移等，并总结了从微观分子排布到宏观性能（如界面张力与泡沫稳定性）的定量关联规律。研究结果为理解复配机制、推动灭火剂的合理设计提供了理论参考。

随着全球能源需求增长和环境问题日益严峻，开发高效、可持续的绿色能源技术成为研究重点。电池因其高能量密度和零碳排放特性备受关注，但其阴极缓慢的氧还原反应（ORR）及贵金属催化剂的高成本、低稳定性限制了其大规模应用。采用氨基功能化MXene作为载体负载酞菁铁（FePc），成功制备了NH₂-MXene/FePc复合催化剂，系统研究了3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）添加量对催化剂结构及ORR性能的影响规律。结果表明，NH₂-MXene/FePc-100催化剂展现出卓越的ORR活性，半波电位高达0.92 V，Tafel斜率为65.94 mV/dec，ORR过程中4电子步骤占主导；该催化剂在5 000次加速老化测试后，性能衰减仅约20 mV，表现出优异的稳定性；该催化剂组装的锌-空气电池展现出优异的性能，峰值功率密度达182.3 mW/cm²，比容量为774.7 mA·h/g，显著优于商业Pt/C催化剂。

微生物腐蚀是导致海洋工程装备失效的一个重要原因。采用电化学方法和慢应变速率拉伸试验（SSRT)评价了阴极保护（CP）对X70管线钢在含硫酸盐还原菌（SRB）的海洋环境中腐蚀行为的影响；结合微观表征分析了X70管线钢在含SRB的海洋环境中的应力腐蚀开裂(SCC)机制。结果表明，当CP电位为-0.775、-0.850 V时，能够促进SRB生长；当CP电位为-1.000 V时，在促进SRB繁殖的同时，加速SRB进入衰亡期；当无外加应力时，X70管线钢在含SRB的海洋环境中的最佳CP电位为-0.850 V；当无CP电位时，X70管线钢的SCC机制为海洋环境导致的阳极溶解和SRB导致的氢致开裂共同作用的混合机制；当CP电位为-0.775、-0.850 V时，SCC机制为SRB主导的氢致开裂；当CP电位为-1.000 V时，SCC机制为海洋环境导致的阳极溶解和CP电位导致的氢致开裂共同作用的混合机制；SRB和CP协同作用显著提高了X70管线钢在海洋环境中的氢脆敏感性。

尼龙66（PA66）作为一种重要的工程塑料，具有优异的力学性能、耐磨性和耐热性，在汽车、电子、机械及航空航天等领域应用广泛。然而，其固有的吸湿性高、低温韧性差、加工流动性不足以及阻燃性限制了在某些高性能场景中的应用。近年来，PA66的改性研究取得了显著进展，主要通过物理共混、化学接枝、共聚改性等多种手段调控其微观结构与宏观性能，从而制备出具有高强度、高韧性、低吸水率、优良的阻燃性或导热功能化的复合材料。介绍了近年来各种高性能的PA66复合材料的研究进展，分析了各类改性策略对材料结构与性能的影响；各种高性能的PA66复合材料的制备，扩展了PA66的应用范围，有利于其在新能源、汽车等高性能、功能化产业中的应用。

钠金属电池因其高理论比容量（1 166 mA·h/g）和低还原电势（-2.71 V（vs.SHE））成为新一代高能量密度储能体系的有力候选。然而，钠金属负极在循环过程中存在易形成枝晶、界面副反应剧烈、固体电解质界面膜（SEI）不稳定等问题，严重制约了其实际应用进程。为实现钠金属电池的稳定高效运行，构建稳定的负极界面成为研究的关键方向。近年来，研究者从电解液优化、人工界面膜构建、固态/凝胶电解质应用、合金化策略等角度出发，提出了一系列界面调控方法。系统梳理了钠金属负极界面稳定性的研究进展，重点讨论了界面调控策略的作用机制及其对电化学性能的影响，并对当前面临的挑战与未来发展方向进行了展望。

过渡金属化合物因其高理论容量而成为锂离子电池负极材料的研究热点，其中过渡金属钼化物的导电性优于氧化物，但循环稳定性仍有待提高。采用超声喷雾热解技术成功制备了自支撑型MoO2/MoO3/C微球复合材料，通过调控葡萄糖水热碳量子点的质量浓度优化了材料的微观结构；采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、热重分析仪（TGA）等表征手段，系统研究了材料的微观形貌与晶体结构特征，并进行了储锂性能及电化学性能测试。结果表明，MoO2/MoO3异质结均匀嵌入碳基质中，形成了稳定的导电网络；在0.2 A/g的电流密度下进行100圈循环后，该复合材料仍能保持914.8 mA·h/g的放电比容量，展现出优异的循环稳定性和储锂性能。研究结果为构建高性能钼基锂离子电池负极材料提供了一种有效的策略。

目前，众多计算含油饱和度的方法以静态法为主，主要用于计算原始含油饱和度，但难以适用于开发过程中动态含油饱和度的计算。针对现有动态法计算含油饱和度的不足，基于油水相对渗透率通式，推导出油水相对渗透率比值与含水饱和度之间的通用关系式，通过ln（1+x）级数展开，得到能够实现油水相对渗透率比值全程拟合且便于工程应用的三项式公式，克服了以往直线公式只能拟合中间段的问题；依据含水率定义及平面径向流公式，建立了油水相对渗透率比值与含水率的关系式；通过油水相对渗透率比值，建立了含水饱和度与含水率之间的三次多项式函数关系式，当已知区块、单井或单层的含水率时，应用该关系式即可求出不同开发阶段的含水饱和度，进而得到含油饱和度。研究方法可为加密井位部署、精细注水等调整措施的制定提供依据。

油田加氢工艺作为提升油品质量、降低原油加工污染物排放的核心环节，在“双碳”背景下，其供氢模式的绿色化已成为行业转型的关键。传统的制氢模式碳排放强度较高，与油气行业低碳发展需求严重脱节。因此，开发绿色、安全的制氢方式具有实践意义。以(NH₄)₂S₂O₈和双氰胺的混合物为前驱体，通过热聚合的方法制备了多孔g-C₃N₄(pg-C₃N₄)；利用TEM、XRD、DRS、FT-IR等表征手段，对pg-C₃N₄的显微结构、光吸收能力、化学结构、晶体结构进行了分析，并考察了其光催化裂解水制氢和光催化降解污染物的能力。结果表明，pg-C₃N₄的比表面积约为49 m²/g；与颗粒状g-C₃N₄相比，pg-C₃N₄具有较大的比表面积和相对较高的光生电子-空穴对的分离效率，因此其在可见光下裂解水制氢性能以及分解罗丹明B（RhB）的活性大幅增强，并且能保持良好的降解性能和结构稳定性。研究结果为油田开发加氢工艺提供了一种绿氢制备方法。

针对俄罗斯原油质量分数为30%的混合原油，参照国家标准，对其一般性质进行了测定；研制出一种具有多齿结构且亲水性良好的新型原油脱金属剂，并采用正交实验对其脱金属性能进行了评价。结果表明，该混合原油为含酸轻质原油，主要包含Fe、Ni、Ca、Na和V金属元素；新型原油脱金属剂对混合原油表现出良好的脱金属性能，但各种操作条件对不同金属元素脱除的影响程度存在明显差异，温度对脱除Fe元素影响最为显著，弱电场强度对脱除Ca元素影响最为显著；通过正交实验得到的最优操作条件如下：温度为120 ℃，沉降时间为10 min，混合强度为100次/min,强电场强度为1 000 V/cm，强电场作用时间为2 min，弱电场强度为400 V/cm，弱电场作用时间为15 min；最优操作条件下Fe、Ca、Na元素的脱除率均在94.00%以上，5种金属元素的总脱除率达到66.66%，实现了混合原油中金属元素的深度脱除，表明自主开发的新型原油脱金属剂对此类混合原油具有良好的脱金属性能。

针对四川页岩气水平井采用常规暂堵材料封堵孔眼时暂堵压力涨幅不明显、低压差易脱落而导致封堵效果差等问题，制备了可封堵孔眼的长效和短效暂堵绳结，并对其降解性能、承压封堵性能进行了评价；探索了加入方式对其封堵效率的影响，并研制了暂堵绳结加入装置，形成了页岩气绳结暂堵压裂技术体系。结果表明，在温度为90 ℃的聚合物滑溜水压裂液中，长效暂堵绳结在83 h内的降解率小于10%，174 h后降解率大于99%，短效暂堵绳结在5 h内的降解率小于10%，24 h后降解率大于99%；两种暂堵绳结的静态承压能力均大于50.0 MPa，动态封堵率均在90%以上；加入装置单次最大加入量为18~20 mm的暂堵绳结60个，加入速率在1~60个/min内可调；该技术在页岩气水平井宁A井开展了套变段段间暂堵分段实验5段和段内暂堵实验6段，暂堵后平均压力升幅分别为9.0、5.6 MPa，现场微地震监测结果显示暂堵前后事件点差异明显，验证了技术的有效性。

由于稠油油藏高孔高渗储层特点及高强度注采工况，蒸汽驱开发中后期热流体窜流、含水率突升、开采效果变差等矛盾日益突出，迫切需要借助新技术进一步增效。通过数值模拟、室内模拟实验等手段研究了热流体的温度场、饱和度场等变化规律，并在此基础上开展了热化学‑气体交替驱技术的研究。结果表明，薄层稠油油藏吞吐转驱开发中后期，井组内部分井出现热联通现象，温度场扩展半径达100~140 m，含水率升高至74％；油藏加热区与未加热区的面积占比达到1∶1，未加热区剩余油富集且未得到有效动用。通过优化高温强化泡沫、耐高温低黏固结凝胶复合体系，其封堵率可达97.0％以上，实现高效液流转向，进而有效动用富集剩余油。提出了一种依托地层内剩余热量加上热水补充热量、结合烟道气等气体交替驱的工艺，数值模拟结果表明采收率可提升2.00个百分点左右。

通过预测储气库短期供气量，并将其作为储气库季节性调峰量，可在保障供气可靠性的同时，提升储气设施运行效率与经济效益，破解由季节性“峰谷差”导致的供需失衡难题。通过精准预测下游用户的天然气需求量，能够有效反映储气库在短期内所需的供气量。选取某地区2021-2024年的每日天然气用气量，结合气温变化及日期类型，综合考量趋势项、季节项及节假日效应，提出了适用于储气库短期供气量预测的Prophet预测模型；采用平均绝对误差（r_MAE）、平均绝对百分比误差（r_MAP）、均方根误差（r_RMS）、决定系数（R²）4项性能指标，对比评估了Prophet模型与STL分解、VARMAX等5种常用预测模型的预测性能。结果表明，Prophet模型在测试集上的r_MAE为13.15 m³，r_MAP为2.71%，r_RMS为16.52 m³，R²为0.99，显著优于其他模型；在冬季用气高峰期，其预测误差可控制在5%以内。Prophet模型通过融合气候条件、日期类型两个外生变量，能够准确捕捉下游用户天然气用气量的季节性与突发性波动特征，提高储气库供气量预测精度，为储气库调峰保供提供关键数据支持。

微观孔喉结构是致密砂岩储层研究的重点和难点。针对鄂尔多斯盆地姬塬地区长6致密砂岩，运用铸体薄片、扫描电镜及恒速压汞实验，并引入分形理论对其孔喉特征进行了研究。结果表明，致密砂岩孔喉分为大尺度和小尺度两种类型；大尺度孔喉以溶蚀孔、复合孔和弯片状喉道为主，孔喉储集空间较大，变形明显，非均质性强，分形维数较大；小尺度孔喉受压实、胶结作用强烈，以粒间孔、晶间孔和缩颈状喉道为主，孔喉空间变形较少，非均质性弱，分形维数较小；分形维数与有效储集空间有较好的正相关性，储集性越好，非均质性强，分形维数越大；分形维数与孔喉结构参数之间也存在较好的相关性，孔喉分布不均匀，连通性越差，分形维数越大；黏土矿物质量分数是影响孔喉分形维数大小的重要因素，同时也反映储层的质量和孔喉特征。

纳米金粒子（Au NPs）因其纳米尺寸效应和优异的催化性能，在催化芳硝基化合物的还原反应中具有广泛的应用前景，但易团聚的特性限制了其实际应用。以具有大孔、介孔和灌流孔的多级孔结构的灌流硅胶微球（PSM）为载体，对其表面进行巯基改性，并将改性后的PSM进一步与Au NPs复合，制备了纳米金/灌流硅胶复合微球（Au NPs/PSM）；采用SEM、TEM、拉曼光谱、XRD等手段，对复合微球进行了表征；考察了Au NPs/PSM催化剂将4-硝基苯酚还原为4-氨基苯酚的性能。结果表明，Au NPs/PSM保留了灌流孔道，Au NPs在PSM表面均匀分散，平均粒径约为4.8 nm，负载量（质量分数）为2.72%；在30 ℃的温度下，该催化反应符合一级反应动力学特征，动力学速率常数为0.103 min^-1；该复合微球表现出优异的催化活性、良好的稳定性和可循环使用性。

在化工分离领域，开发能简便、快速地处理多组分工业废水的技术已成为显著发展趋势。然而，传统方法在应对乳化含磷废水时暴露出分离效率低下的问题。以纤维素膜为基底，原位生长La（OH）?纳米颗粒，构建可同步实现除磷和截留磷的复合膜，并对其进行了性能测试。结果表明，La（OH）?均匀锚定在纤维表面；水下超疏油与低油的黏附特性使其能分离各类油水乳液，达到99.2%的分离效率和1 210 L/（m2·h）的渗透通量；膜材料循环10次后仍保持较高的除磷及截留磷的性能。研究结果为下一代多组分工业废水的处理提供了易于规模化放大、可持续的新思路。

探究了制备方法对Beta沸石负载磷镍催化剂中活性组分存在状态的影响，进而开发了高效的糠醛选择性加氢催化剂。首先，通过不同方法在Beta沸石上逐步引入Ni和P,制备了Beta沸石负载磷镍催化剂；然后，利用多种手段表征了各催化剂中活性金属Ni组分的存在状态；最后，评价了各催化剂的糠醛选择性加氢反应性能。结果表明，原位水热法引入的Ni物种均匀分布在沸石孔道中，通过机械混合法引入的P在还原过程中进入孔道与Ni作用形成了Ni₂P物种；P⁃Ni@Beta中Ni²⁺的相对含量高，表明其具有较强的金属⁃载体相互作用；P⁃Ni@Beta催化剂中，C-O拉伸频率发生蓝移，表明Ni与P之间的电子相互作用会降低Ni周围的外电子密度；P⁃Ni@Beta催化剂中，Ni ^δ+作为L酸中心可以高效催化糠醛选择性加氢反应，在温度为110 ℃、H₂压力为1 MPa的条件下反应1 h，可获得68.6%的糠醇收率。

化石燃料消耗导致的CO₂排放引发了一系列环境问题，CO₂ 捕集与封存技术（CCS）备受关注。硅酸锂（Li₄SiO₄）吸附剂因吸附容量大、再生温度低和热稳定性好而极具潜力，但面临硅源成本高与循环性能不足的挑战。以廉价粉煤灰为硅源，采用固相合成法和浸渍沉淀法制备了Li₄SiO₄，并通过掺杂K₂CO₃对其进行了改性；通过XRF、XRD、SEM等测试方法，对材料进行了表征。结果表明，700 ℃固相法制备的吸附剂（LS?700）具有丰富的孔隙结构和高达1.584 2 m²/g的比表面积,吸附性能最优，10次循环后CO₂吸附量保持在0.179 7 g/g；K₂CO₃掺杂使CO₂吸附速率提高至0.054 5 g/（g?min），是未掺杂吸附剂的1.4倍；K₂CO₃与Li₂CO₃形成的低温共熔层促进了CO₂的扩散并降低了反应活化能。该研究为低成本、高性能Li₄SiO₄吸附剂的开发提供了有效途径，对推进燃煤烟气CO₂的高效捕集具有重要价值。

随着节能环保标准持续攀升，优化润滑油高温清净性能、减少发动机活塞沉积物，已成为润滑油领域的当务之急。采用热管氧化实验法，针对乙丙共聚物（OCP型黏度指数改进剂），分别在温度为250、280、310 ℃的条件下开展氧化沉积物实验，并借助FT?IR、SEM/EDS、1H?NMR等表征手段，对氧化沉积物的形貌特征、元素组成及官能团结构进行了表征。结果表明，在温度为250 ℃的条件下，基础油与混合样品（质量分数为1%的OCP型黏度指数改进剂+质量分数为99%的基础油）的沉积物量较为接近；在温度为280 ℃的条件下，混合样品的沉积物量多于基础油，且沉积物中C、S元素的质量分数上升，O元素的质量分数下降；在温度为310 ℃的条件下，因OCP型黏度指数改进剂与基础油产生协同作用，混合样品沉积物中的烃类、含氧官能团占比变动幅度减小，同时硫化物以SO?的形式逸散，导致S元素的质量分数降低。

针对大港K油田G断块注入水矿化度高、油藏温度高、油藏层数较多等特征，进行了耐温抗盐聚合物和表面活性剂优选实验，并在此基础上开展了聚合物溶液和聚合物⁃表面活性剂二元复合驱油体系（简称聚/表二元驱油体系）在层内多层系岩心模型上的驱油效果研究。结果表明，三种不同类型的聚合物中，疏水缔合聚合物具有较好的增黏效果，与HSY、DWS相比，用DG⁃1表面活性剂配制的聚/表二元驱油体系界面张力可降至10-3 mN/m；模型层系组合相同的条件下，聚/表二元驱油体系采收率增幅大于聚合物溶液，其中，渗透率级差为10的三层模型上，聚/表二元驱油采收率增幅提高1.43个百分点；在驱油剂相同的条件下，随模型渗透率级差增加，采出液中聚合物和表面活性剂的质量分数和黏度升高；当渗透率级差相同时，模型层系越多，水驱采收率越高，化学驱和后续水驱采收率越小，最终采收率接近。

CO₂转化为碳酸二甲酯（DMC）是一条具有前景的可持续合成与碳资源化利用路径。采用水热法合成了一系列金属有机框架（MOF）衍生的Zr掺杂CeO₂催化剂，并将其用于CO₂与CH₃OH直接合成DMC的反应中，系统研究了不同Zr掺杂量（摩尔分数，下同）的CeO₂催化剂对催化性能的影响，确定了催化剂的最优Zr掺杂量；利用X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱等表征手段，探究了催化剂的晶相、形貌、表面化学价态及其与催化性能的关系；在使用Zr掺杂量为2%的Zr/CeO₂催化剂的条件下，考察了CO₂和CH₃OH合成碳酸二甲酯的最佳工艺条件。结果表明，在温度为140 ℃、CO₂初始压力为3 MPa、反应时间为2 h的条件下，Zr掺杂量为2%的Zr/CeO₂催化剂展现出最高的CH₃OH转化率和DMC生成量。

当前商用Pd基催化剂价格昂贵，因此需要开发可替代性廉价金属催化剂。利用选择性刻蚀法，通过改变碱浓度设计合成了等级孔Cu基催化剂；结合X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面积测试、压汞测试、N₂O化学吸附测试等手段对其进行了表征。在气体空速为30 000 h^-1、V(氢气)/V(丙烯)/V(丁二烯)/V(氦气)=137∶98∶1∶196的条件下，研究了等级孔Cu基催化剂的加氢性能。结果表明，Cu基催化剂具有大孔（4~5 μm）?介孔（2~25 nm）的等级孔结构；等级孔Cu基催化剂的完全转化温度为105 ℃，远低于商业Cu粉（220 ℃），并且稳定性超180 h；孔结构的引入提高了催化剂活性面积，增加了Cu催化位点数目，并且保留了适当含量的Al物种，有助于维持催化剂的等级孔结构，增强Cu催化位点的抗失活性能。

在大港油田G区块开发过程中，空气泡沫驱油体系具有良好的驱油效果。但是，受泡沫制备工艺、气体注入量、气体注入速率及油藏渗透性差异等因素的影响，在油气开采过程中，易发生气窜现象。为探索油藏气窜现象的发生机制及其对油气田开发的影响，利用布氏黏度计、气相色谱仪和岩心驱替装置等开展了调剖剂类型、注气方式和油藏非均质对空气泡沫驱驱油效果实验研究，并提出有效的气窜治理技术。结果表明，在非均质模型空气泡沫驱过程中，泡沫率先进入模型高渗透层，引起渗流阻力增加和吸水指数减小，取得较好的控水增油效果；与普通空气泡沫驱相比，注入调剖剂Cr³⁺聚合物凝胶和疏水缔合聚合物实现对空气泡沫气窜的治理，空气泡沫驱增油降水效果均得到提升；当凝胶堵剂注入量为0.20 PV时，采收率增幅最高可达15.23%，聚合物注入量为0.30 PV时，采收率增幅最高为11.35%。

聚氯乙烯（PVC）因机械性能优异、加工性好，被广泛应用于电缆、建材、人造革与包装领域。但是由于其刚性较大，通常需依赖增塑剂赋予柔韧性。系统概述了聚酯增塑剂对PVC性能调控的研究进展，重点探讨了结构设计、合成方法及其应用效果，通过对比分析分子结构、支化结构及端基功能化策略，阐明了聚酯增塑剂对PVC热稳定性、力学性能、迁移行为及加工流变性的影响机制。结果表明，合理设计聚酯分子结构可显著提升增塑效率与相容性，并降低增塑剂迁移与挥发的风险。生物基单体来源与绿色合成技术是聚酯增塑剂发展的关键方向，未来应聚焦多功能协同设计与规模化制备，以推动其在医疗、电缆与包装等领域的应用，实现高性能环保型PVC材料的可持续发展。

传统的聚合物在高温和高盐度条件下不能满足防窜封堵要求，迫切需要更具耐久性的材料。合成了两种基于丙烯酰胺的预成型颗粒凝胶（PPG）——聚电解质型水凝胶（DJZ-1）和聚两性离子型水凝胶（LXLZ-2），用于提高CO₂封堵效率；利用Ritger-Peppas和Yavari-Azizian模型，分析了凝胶在不同温度、盐度和pH条件下的溶胀行为。结果表明，DJZ-1、LXLZ-2在水中的溶胀度分别为56、18；随着离子强度增加，DJZ-1的溶胀度显著下降，而LXLZ-2基本保持不变；pH变化仅使DJZ-1的溶胀度增加，对LXLZ-2无影响；LXLZ-2能在120 ℃的油藏条件下保持长期热稳定性，两个体系都能有效地发挥PPG弱凝胶体系。

共价有机骨架材料（COFs）是由几种轻元素以共价键相连而形成的一种结晶性多孔聚合物，具有比表面积大、性能稳定和孔隙结构可调控等优点，在吸附领域具有较大的应用潜力。将COF-TpPa-1作为吸附材料，对水中甲基绿和刚果红两种有机染料进行吸附，研究了影响吸附能力的多种因素以及吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学。结果表明，COF-TpPa-1对甲基绿和刚果红的吸附都遵循Langmuir等温吸附模型，即都以单分子层吸附为主；吸附动力学都符合拟二级动力学模型，即主要以化学吸附为主；COF-TpPa-1对两种染料的吸附过程都是吸热且自发的；在温度为313 K的条件下，甲基绿和刚果红在COF-TpPa-1上的最大理论吸附量分别为253.17、166.39 mg/g；乙醇可以有效地脱附染料，使吸附剂再生。

采用“一锅合成法”制备了油溶性硫化钼催化剂（MS⁃1），并通过XRD、FT⁃IR、XPS、HR⁃TEM等方法对MS⁃1催化剂进行了表征；以油酸甲酯和废弃油脂（地沟油，磷、氯和总金属的质量分数分别为18.14、138.80、173.60 µg/g）为原料，在高压釜中评价了该催化剂对油酸甲酯的加氢脱氧性能以及对废弃油脂的加氢净化能力。结果表明，催化剂在反应过程中原位生成了具有二维单层结构的MoS2活性中心；合成的催化剂表现出优异的综合性能；在催化剂质量分数为380 μg/g、反应温度为360 ℃、初始H2压力为4.0 MPa、反应时间为3.0 h的条件下，油酸甲酯和地沟油的脱氧率分别为99.2%和99.7%，其中地沟油的酸值、溴价分别由173.60 mgKOH/g、117.70 gBr/（100 g）大幅下降至5.28 mgKOH/g和5.65 gBr/（100 g）；磷、氯及总金属的脱除率分别达到92.17%、93.87%、96.92%。

液化天然气在储运过程中会产生大量蒸发气，不仅会造成资源浪费，而且存在安全隐患。因此，液化天然气-吸附天然气（LNG-ANG）耦合技术受到了越来越多研究者的关注。开发高效稳定的吸附剂是该技术应用的关键。基于LNG-ANG耦合技术对吸附剂的要求，综述了金属有机框架材料（MOFs）在低温（约159 K）下吸附CH₄的研究进展，对比分析了其与常温（298 K）吸附在CH₄吸附与存储中的优势与不足，并列举了几类更有利于CH₄吸附与储存的MOFs材料，包括柔性结构的MOFs、高度多孔的MOFs、多级孔MOFs和MOFs复合材料，以期为MOFs在LNG-ANG耦合技术中的实际工业应用提供指导。

CO₂泡沫压裂液具有耗水量低、储层伤害小、改造效果好的优点，特别适用于水敏性非常规页岩油气及煤岩气的开采。为解决传统CO₂泡沫压裂液稳定性差的问题，采用片状结构纳米氧化石墨烯（GO）改性CO₂泡沫压裂液，使用密闭反应釜配制CO₂泡沫压裂液；通过观测法研究泡沫半衰期随表面活性剂种类的变化规律，并以此为依据进行了配方优选；研究了表面活性剂种类、浓度及温度对CO2泡沫压裂液稳定性的影响。结果表明，十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）体系中加入纳米GO后会产生大量絮凝物，无法实现稳泡效果，而α⁃烯基磺酸（AOS）体系与纳米GO的配伍性良好；0.50%AOS+1.00%NaCl+0.25%GO（以上百分数均为质量分数）这一配方的泡沫质量较高，且纳米GO的加入显著提高了泡沫体系的耐温性能。借助Materials Studio软件构建泡沫液膜模型，开展分子动力学模拟，从分子层面揭示纳米GO的协同稳泡机制及失效原因，为油气藏的开发提供了一定的理论依据和技术支撑。

全钒液流电池（VFB）的产业化面临离子交换膜材料中质子电导率与钒离子阻隔性能之间的固有矛盾。为解决这一问题，创新性地提出一种新型膜结构设计，构建了负载二氧化硅纳米片（S-SN）的复合膜；通过微观形貌表征及质子传导、机械强度等理化分析，并结合电池极化行为与恒流放电稳定性测试，对该复合膜的性能进行了系统评估。结果表明，所制备的复合膜在200 mA/cm²的高电流密度下，库仑效率达到96.4%，能量效率为76.81%；经过 500 次循环测试后，膜的容量保持率达到74.91%，显示出优异的循环稳定性。这一创新设计通过精准调控膜结构，成功破解了离子选择性传输的平衡难题，为开发具有高性价比与稳定性的储能膜提供了新策略。

边底水气藏储气库投运后常面临库容量不足和调峰能力下降等问题。针对M区块纵向上水侵差异化分布以及断层复杂性特征，采取差异化水体能量建模法，模拟了3.2~14.0 倍水体能量对储气库运行的影响，并将断层静态评价与动态失效预测压力相结合，按“短板效应”设计了储气库安全运行压力；模拟并对比了多种井网形式，最终设计采用“水平井主导、直井辅助”的复合井网模式，部署了22口注采井。采取“高部位低速缓注”的控水策略，发挥水平井为主导的井网模式，提升了注采效率，单井日吸气能力达到34 万m³，是直井的2.1 倍。实践证实了边底水气藏建设储气库的可行性，该研究为同类型储气库的优化设计提供了重要的参考价值。

渤海湾盆地渤南地区明下段窄条带状油藏水流优势通道类型多、识别难、治理难，严重影响注水开发效果。根据112个示踪剂测试样本产出曲线形态特征，将水流优势通道划分为4级，在研究每个级别储层物性参数及生产动态响应特征的基础上，创新建立了水流优势通道判别参数体系，进而定量表征了优势通道的发育程度；综合运用统计和灰色关联分析等方法，定量确定了影响水流优势通道的主控因素，提出了针对4级优势通道的分类治理对策。结果表明，油田经过长期的注水开发，三级优势通道占比最高，占总数的59%；三级优势通道的解释渗透率平均值为7 037 mD，孔喉半径平均值为16.0 μm；影响水流优势通道的主要因素是生产压差、河道宽度，在注采井距的设计和动态调整过程中，应充分考虑这两个因素。研究结果为窄条带状油藏控水措施的制定及调剖、调驱全周期优化和评价提供了科学依据，现场应用取得了较好的降水增油效果。

以硝酸锆和硝酸铈为金属源，通过沉淀?浸渍法制备了固体超强酸催化剂S₂O {}_{\mathrm{8}}^{\mathrm{2}-} /ZrO₂?CeO₂；以S₂O {}_{\mathrm{8}}^{\mathrm{2}-} /ZrO₂?CeO₂为催化剂,乙酸和正丁醇为原料催化合成乙酸正丁酯，考察了催化剂的质量、n(醇)/n(酸)、反应温度、反应时间等条件对催化反应的影响；通过XRD、FT?IR、N₂吸附脱附等温线、NH₃?TPD对催化剂进行了表征。结果表明，催化剂S₂O {}_{\mathrm{8}}^{\mathrm{2}-} /ZrO₂?CeO₂的酸性较强，催化效果较好；催化剂S₂O {}_{\mathrm{8}}^{\mathrm{2}-} /ZrO₂?CeO₂的最佳反应条件为：Ce的负载量（质量分数）为2.0%，催化剂质量为0.6 g，n(醇)/n(酸)=2.0∶1.0，反应温度为115 ℃，反应时间为4.0 h，过硫酸铵浓度为0.5 mol/L；在最佳反应条件下，乙酸正丁酯的酯化率可达99.6%，重复实验5次后，转化率仍可达59.4%。

气顶边水环状油藏在开发过程中面临气窜与水侵的双重难题，需要基于开发效果评价及时调整开发策略。辽河SG?1油田杜X井区属于气顶边水环状薄层油藏，利用天然能量开发，油藏压力下降快，造成边水过早侵入，气顶气窜，影响开发效果。通过数值模拟及公式法对开发方式比选发现，薄层油藏油层厚度小，对气体的遮挡和阻碍作用较弱，注气相对于注水开发更容易过早突破，造成气窜，开发效果较差。创新设计低部位屏障注水补能、高部位采油的水驱开发方式，并基于采用临界流速、翁文波Logistic旋回法等方法优化注入速度、注入量、注采比，考察了抑制边水侵入和顶部气窜、挖潜剩余油的效果。结果表明，采用低部位屏障注水能有效提高区块采收率，较气驱开发提高3.5个百分点，较天然能量开发提高6.5个百分点。研究对高效开发气顶边水环状薄层油藏具有重要意义。

电催化水分解制氢是可再生能源存储与消纳的重要技术手段。基于析氢反应机理，从活性组分尺寸调控的视角，系统综述了析氢反应催化剂从体相材料、多维纳米结构到纳米簇、单原子以及单原子-纳米簇协同体系的结构演变过程。大量文献研究表明，随着活性物种尺寸的减小，催化剂的金属原子利用率显著提升；纳米簇与单原子催化剂因其独特的量子尺寸效应和配位环境，在降低贵金属用量的同时展现了超越传统体相材料的本征活性；特别是单原子与纳米簇的协同体系，通过双位点机制有效促进了水分子的解离与氢气的脱附，显著提升了碱性析氢反应动力学。基于此，未来的研究应聚焦于多尺度结构调控与精准合成，深入揭示反应过程中的动态构效关系，从而设计兼具高活性、高稳定性及宽pH适应性的低成本催化剂。

对长周期运行的常减压装置进行检测发现，常压塔顶空冷器出口管线易出现非均匀减薄现象，局部减薄率超30%，管线穿孔、破裂的风险显著上升，易引发塔顶油气泄漏。因此，从管线材料、运行工况、工艺防腐等维度进行了分析。结果表明，管线减薄主要由气液两相流的冲刷腐蚀和常压塔顶低温区铵盐结晶沉积引发的垢下腐蚀造成。针对该问题，提出了改进管线材料、引入超声波-电脱盐协同破乳技术、强化原油破乳以降低Cl^-携带量、扩大塔顶注水量、新增在线除盐设施等一系列防腐优化方案。相关措施可有效减缓塔顶系统的腐蚀速率，延长设备服役周期，为常减压装置的安全、稳定、长周期运行提供技术支撑。

为解决油藏开发中老缝窜流、储层动用不均及采收率提升受限的问题，通过物理模拟实验优化暂堵转向压裂参数，系统分析了裂缝扩展规律；探究了粒径为0.31~0.34 cm的颗粒暂堵剂与粒径为0.10~0.18 cm的粉末暂堵剂质量比、暂堵剂总质量及压裂液注入速率等对封堵效果的影响，并结合大型物理模拟实验分析了裂缝转向特征。结果表明，各参数存在协同最优关系：当颗粒暂堵剂与粉末暂堵剂质量比为5∶5、压裂液注入体积为2 000 mL、暂堵剂总质量为50 g、注入速率为100 mL/min时，封堵效果最优，封堵层稳定承压达9.54 MPa，成型时间仅为81 s；在大型物理模拟实验中，该参数组合下裂缝转向角最大达167.5°，可有效阻断老缝延伸，迫使压裂液向储层未动用区域拓展。本研究明确了最优参数体系与裂缝扩展机制，为现场老裂缝改造提供了可靠的实验依据与理论支撑。

通过“渗驱结合”的方式，探究了低渗储层反向压驱后焖井过程中渗吸和驱替共同作用对储层压力和流体流动产生的影响，建立了考虑层间非均质的反向压驱产能预测半解析解数学模型；分析了焖井前后流场变化，并探究了渗透率级差、注液量、注液速率和焖井时间等参数对焖井后各层压力波及范围、饱和度波及范围和累计产油量的影响。结果表明，压驱后焖井可以强化压驱增能效果，进一步扩大上述波及范围，从而动用更多的地质储量。为实现压驱高效开发，当渗透率级差大于25时，建议优先采用分层开采工艺，同时将焖井时间控制在10~15 d，并适当降低注液速率，增大注液量。

随着全球对清洁能源和高效储能技术需求的不断增长，锂离子电容器（LICs）在电动汽车、便携式电子设备及大规模储能系统中的应用日益广泛。导电添加剂作为电极材料的重要组成部分，通过构建高效的电子传输网络，在提升LICs电化学性能方面发挥着关键作用。系统综述了导电添加剂在LICs中的作用机制、主要类型及其对器件性能的影响，重点分析了石墨烯、碳纳米管等新型导电添加剂的应用实例与性能优势。此外，还探讨了复合导电添加剂的协同效应，并梳理了导电添加剂的产业化现状及未来发展趋势。本综述可为LICs的优化设计与应用开发提供理论依据与实践参考。