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中国石油大学学报（自然科学版）

中国石油大学学报（自然科学版）

2025年05期

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地质与勘查工程 | 伊拉克东南部Mishrif组碳酸盐缓坡特征及储集层类型

地质与勘查工程 | 伊拉克东南部Mishrif组碳酸盐缓坡特征及储集层类型

摘要：伊拉克东南部白垩系Mishrif组为碳酸盐缓坡沉积，储集层成因多样复杂，开发矛盾突出。基于伊拉克东南部4个油田11口取芯井资料,明确碳酸盐缓坡沉积特征,综合孔隙成因、结构组分、物性、微观结构及开发特征等因素划分储集层类型,厘清碳酸盐缓坡沉积控储机制。结果表明：伊拉克东南部 Mishrif组碳酸盐缓坡以波浪作用为主,潮汐作用弱;沉积相变平缓,结构组分分异弱;生物礁难保留,生屑滩发育;鲜见异化颗粒,富含生物介壳;重力流不发育,局限环境岩性多样;储层分为溶孔主导型、粒间孔主导型、孤立孔主导型和微孔主导型,溶孔主导型储层发育于点滩,受沉积作用、准同生期成岩作用和构造作用综合控制;粒间孔主导型储层发育于障壁滩和潮道,受沉积作用控制;孤立孔主导型储层发育于渴湖和滩前向盆地一侧,孔隙形成于准同生溶蚀作用;微孔主导型储层发育于渴湖、斜坡脚和深水陆棚等低能环境，成岩改造程度低;碳酸盐缓坡高能沉积支撑优质储层发育,优质储层微观非均质性强；深水环境和局限环境控制隔夹层发育；开阔深水环境发育大规模高孔低渗储层，储层平面非均质性弱；局限环境储层类型多样，快速相变导致储层叠置关系复杂。
地质与勘查工程 | 基于三维激光扫描的露头天然裂缝识别与发育模式

地质与勘查工程 | 基于三维激光扫描的露头天然裂缝识别与发育模式

摘要：天然裂缝是改善低孔致密储层物性、提高油气产能的重要因素，相似露头天然裂缝的发育模式建立是指导井下裂缝分布预测的有效方法。以库车前陆盆地为例，采用三维激光扫描技术对露头天然裂缝进行识别，并结合人工辅助测量及典型油气藏的实际地质资料,建立背斜型构造的天然裂缝发育模式,并分析天然裂缝的演化过程。结果表明：库车前陆盆地背斜型构造的天然裂缝以高角度缝为主,发育前褶皱期和同褶皱期2期、5类天然裂缝,其中前褶皱期天然裂缝数量少，且多数为无效裂缝，对库车地区油气成藏贡献较低，而同褶皱期天然裂缝数量较多、有效性好,可作为油气高效渗流通道，是库车地区形成裂缝性油气藏的重要地质条件；库车前陆盆地背斜型构造的核部天然裂缝密度比两翼要低,但开度、渗透率和油气产能高于两翼,与典型背斜型油气藏的勘探实践一致;针对三维激光扫描技术天然裂缝识别率有待提高、裂缝开度和充填系数等参数识别困难的问题，还需要寻找可行的方法对该技术进行优化完善。
地质与勘查工程 | 惠州凹陷惠州26洼古近系油气相态特征与成因机制

地质与勘查工程 | 惠州凹陷惠州26洼古近系油气相态特征与成因机制

摘要：惠州凹陷惠州26洼古近系油气资源丰富,相态复杂多变且成因不明。综合原油物性、井流物组分和有机地化等资料,采用经验统计法和PVT相图法对研究区油气相态类型进行判识,并分析空间分布差异及成因机制。基于研究区深层不同类型油气藏的成藏期次、成藏过程等综合分析,建立“一期油相充注”“两期油相叠加”和“早期油相-晚期气相"3种相态演化模式，以期为深层油气的高效勘探提供理论指导。结果表明：惠州26洼古近系原油表现为“低密度、低黏度、低含硫量、高蜡"的特征,存在黑油、挥发油和凝析气3种相态烃类。其中黑油分布最广泛,挥发油和凝析气仅分布于惠州26-6和21-8构造带;纵向上,恩平组相态类型以挥发油和凝析气为主，文昌组黑油、挥发油和凝析气共存,部分井位表现为“油气相间"的分布特征。油气相态的空间差异主要受控于烃源岩的热演化程度以及油气差异充注过程,其中主要充注期对应的油气成熟度以及晚期高熟油气混入比例是研究区不同油气藏相态差异的主要原因。
地质与勘查工程 | 珠三坳陷文昌组烃源岩生烃动力学研究与地质意义

地质与勘查工程 | 珠三坳陷文昌组烃源岩生烃动力学研究与地质意义

摘要：通过烃源岩有机质丰度、类型和成熟度评价分析，借助岩石热解仪和Kinetics动力学软件获取文昌组二段优质烃源岩的生烃动力学参数,并分别结合通用地质升温速率和凹陷埋藏史与热演化史明确生烃特征和生烃转化率。结果表明：珠三坳陷不同凹陷的文昌组二段烃源岩在生烃动力学参数和生烃特征上存在显著差异;文昌B凹陷的烃源岩活化能分布集中( 179.91～259.41kJ/mol? 且主活化能较低 (213.38～217.57kJ/mol) ，生烃启动早，高峰提前，最大生烃速率高，而文昌C凹陷活化能范围更宽( 188.28～297.06kJ/mol) 且主活化能更高( :225.94～234.30kJ/mol) ，生烃启动和高峰均较晚，最大生烃速率较低；文昌B凹陷的烃源岩现今转化率显著高于文昌C凹陷,分别为东次洼超过 90% 和西次洼超过 30% ,而文昌C凹陷普遍小于 10% ;现今转化率的差异主要由凹陷构造演化史和烃源岩生烃特征共同造成,对未来油气勘探具有重要指导意义,特别是文昌B凹陷东次洼的成熟油气藏勘探潜力较大，而文昌C凹陷勘探潜力相对较低。
地质与勘查工程 | 陆相断陷盆地陡坡深陷区页岩岩相特征与分布规律

地质与勘查工程 | 陆相断陷盆地陡坡深陷区页岩岩相特征与分布规律

摘要：陆相断陷盆地陡坡深陷区页岩沉积厚度大、岩相类型多样、纵横向变化复杂,目前对陡坡深陷区页岩岩相分布规律认识不清，制约陡坡带页岩油选区选层与勘探部署。应用岩石薄片观察、全岩矿物X衍射、有机碳测试、测井解释、地震波形分析等技术对东营凹陷陡坡深陷区民丰洼陷沙四上纯上次亚段( E₂s_4cs )页岩岩相特征与分布规律进行系统研究。结果表明：民丰洼陷沙四上纯上次亚段发育富有机质纹层状碳酸盐质混积页岩、黏土质混积页岩、长英质混积页岩及碳酸盐页岩4种主要岩相类型;洼陷厚度中心主要发育富有机质纹层状长英质混积页岩，南部边缘水下低隆起区主要发育富有机质纹层状碳酸盐页岩,中间带主要发育富有机质纹层状碳酸盐质混积页岩和黏土质混积页岩；从北部物源区到洼陷南部边缘，依次发育4种岩相组合，在平面上呈近东西向不规则条带状展布；从纯上次亚段底部到顶部,长英质混积页岩的分布范围逐步扩大且越过沉降中心，未受砂砾岩体整体退积的影响。
地质与勘查工程 | 基于FRFT和自适应滤波技术的LFM信号处理方法

地质与勘查工程 | 基于FRFT和自适应滤波技术的LFM信号处理方法

摘要：将分数阶傅里叶变换(FRFT)与基于相关特性的箕舌线变步长自适应滤波技术相结合,处理含噪声的线性调频(LFM)信号。结果表明,将时域信号在最优阶数下做分数阶傅里叶变换后,利用基于相关特性的箕舌线变步长自适应滤波算法在最佳分数阶傅里叶域中进行滤波处理,可将混杂在LFM信号中的大部分噪声信号滤掉,实现对有用信号的有效提取。在低信噪比情况下，与滑动平均处理、小波变换相比，自适应滤波技术滤波效果更好,更容易从高强度噪声中提取出微弱的目标信号，适用范围更广。当变换阶数为最优阶数时，信号误差收敛到极小值的速度最快，最终达到的极值最小，滤波处理的效果最好。LFM信号的调频斜率越大，对应的最优阶数越大，最优阶数下信号的均方误差增大。对存在强度差异的多分量LFM信号进行滤波时，可采用先提取强信号再依次提取弱信号的步骤逐级提取出不同分量的信号，这种逐级提取的方法可有效减少强分量信号对弱分量信号的干扰,优化了弱分量信号的提取性能。
地质能源开采工程 | CO₂注入提高深部煤层气采收率多因机制试验

地质能源开采工程 | CO₂注入提高深部煤层气采收率多因机制试验

摘要：模拟现场注入和开采流程，采用在线可视化核磁共振技术开展超临界 CO₂ 驱替煤层气( _CO2-ECBM )物理模拟试验，系统分析压力、温度、注入量、含水饱和度及孔隙特征对 CH₄ 解吸及置换的影响。结果表明：随着注入压力从10MPa 增至 20MPa CH₄ 单位吸附量下降 32.6% ，显示压力对 CO₂ 竞争吸附能力有显著促进作用;温度升高导致CH₄ 单位吸附量降幅达 30% ，呈线性负相关； CO₂ 注入量增加使 CH₄ 吸附量降低 27.6% ，呈一定线性关系；含水饱和度增加会削弱 CO₂ 驱替效能,吸附量降幅随饱和度升高而递减,表明水分占据吸附点位抑制置换反应;平均孔径增大时 CH₄ 吸附量上升但增速趋缓，而 CO₂ 驱替效率随孔径增大而增强。试验验证了超临界 CO₂ 在深部煤层的优先吸附特性，其竞争置换机制受多因素耦合调控。
地质能源开采工程 | 深水钻井溢漏同存条件下温压分析及溢漏层位判别

地质能源开采工程 | 深水钻井溢漏同存条件下温压分析及溢漏层位判别

摘要：针对深水钻井溢漏复杂工况下温压变化规律认识不清和溢漏层位判断难度大的问题，在分析溢漏循环过程中传热的基础上,考虑井筒环空内的变质量流动对井筒内温压变化影响,建立溢漏循环条件下井筒瞬态温压模型。通过定义环空沿程温差和环空沿程压差的概念，进行溢漏共存工况的模拟分析。结果表明：对于溢漏共存工况，上溢下漏工况的温差整体上大于上漏下溢工况下的温差,而上漏下溢工况的压差整体上大于上溢下漏工况下的压差;裸眼段环空温差突变位置对应着气侵层位,裸眼段环空温差转折位置对应着漏失层位;初始气侵压差越大，井口处环空温差越大;初始漏失压差越大，井口处环空温差越小，且降低的幅度呈增加趋势。
地质能源开采工程 | 围压和轴压对液电脉冲等离子体破岩效果影响规律的计算模型

地质能源开采工程 | 围压和轴压对液电脉冲等离子体破岩效果影响规律的计算模型

摘要;液电脉冲等离子体破岩是一种新型高效破岩技术,目前围压和轴压环境下该技术的破岩规律尚不明确。结合试验和应力波分布计算模型,对不同围压和轴压影响下液电脉冲等离子体破岩效果进行研究。建立液电脉冲等离子体冲击波下岩石内部应力波分布计算模型,分析花岗岩岩样内的应力波峰值分布特征,验证模型的准确性；耦合不同围压和轴压环境下花岗岩、页岩和砂岩岩样的超声波参数测试试验,揭示围压和轴压对液电脉冲等离子体破岩效果的影响规律。结果表明;液电脉冲等离子体冲击下,岩样内部均同时出现了压缩、剪切和拉伸应力;轴压对于破岩效果的影响更大;围压和轴压增大时,岩石内部的应力波峰值均增大,表明液电脉冲等离子体在井下应力环境下将具较好的破岩效果。
地质能源开采工程 | 液电脉冲致裂试验与影响因素模拟分析

地质能源开采工程 | 液电脉冲致裂试验与影响因素模拟分析

摘要;液电脉冲放电是一种能够在液体中产生强有力冲击波的技术,利用该技术可以达到有效致裂岩石的目的。首先开展室内试验，基于液电脉冲试验平台对两块自制混凝土进行多次液电冲击，观察致裂效果;然后，基于非线性有限元软件Ls-dyna,将多次水中脉冲放电等效于循环水下爆炸以间接模拟液电脉冲致裂过程,分析放电距离、充电能量、围压、放电次数对岩石致裂效果的影响;最后,采用正交分析的方式给出各因素影响程度排序。结果表明：在30次液电脉冲激波作用下，混凝土出现了冲蚀区、环形裂纹、角裂以及侧面裂纹，其中环形裂纹、角裂以及侧面裂纹的形成主要是由反射拉伸波、环向拉伸波、水楔三者共同作用的结果,冲蚀区的形成主要是由激波的迎面冲击和水楔共同作用的结果;增大围压,减小充电能量,增大放电距离，减少放电次数都会抑制岩石裂纹的产生;影响因素抑制作用程度由大到小排序为围压、充电能量、放电距离、放电次数。
地质能源开采工程 | 非均质出砂水平井产液剖面演化及热点形成机制试验

地质能源开采工程 | 非均质出砂水平井产液剖面演化及热点形成机制试验

摘要：通过大尺度水平井模拟试验装置，人工胶结3种非均质分布模式的储层模拟单元,开展非均质出砂水平井产液剖面演化及热点形成机制模拟试验。结果表明：流体与砂粒产出具有协同效应，强、弱固结区域之间的出砂强度差异随产出而不断加剧,最终出砂强度剖面分布与初始抗压强度分布规律相反，而形态近似于初始孔渗物性分布；在砂液协同产出机制影响下，储层生产后可能出现局部高速入流热点，一个热点区域可能贡献 80% 以上的流体产量;由于高速入流热点的形成,低固结强度/高孔高渗区域的人流系数可从初始的0.2\~0.4升高超过0.8;而储层渗透率由初始的沿水平井缓和变化分布转变为强非均质的分布，渗透率最大可增加17.5倍。
地质能源开采工程 | 高密度页理页岩油藏多相排采数学模型及动态反演

地质能源开采工程 | 高密度页理页岩油藏多相排采数学模型及动态反演

摘要：为准确预测高密度页理页岩油藏中的多相排采动态并反演关键渗流参数，首先建立考虑开启页理缝缝长及缝宽的动态变化的页理缝-页岩基质的油-气-水三相排采渗流数学模型,引入动态泄油面积概念(DDA)对模型进行求解;基于此模型结合特征线分析法(SLA)及自动历史拟合方法(AHM)形成排采动态反演方法;最后基于反演方法解释典型页岩油区块中的1口生产井的关键渗流参数并预测油井产能。结果表明：开启页理缝长度方向的闭合主要影响缝控基质尺寸,对峰值产量与日产气量有较大影响;同时开启页理缝缝宽方向的闭合会影响油-气两相的峰值产量及递减速度，需同时考虑两个方向的闭合机制才能较为真实地模拟页岩油压后排采过程。
能源装备与控制工程 | 堆积床相变蓄热过程中传热特性数值分析

能源装备与控制工程 | 堆积床相变蓄热过程中传热特性数值分析

摘要：为了解决太阳能光热发电中的间歇性问题,建立堆积床相变蓄热罐非稳态模型,并通过数值模拟研究入口流速、入口温度和初始温度对蓄热过程的影响。结果表明：提高入口温度是提高蓄热功率最有效的手段,入口温度为363K 时的蓄热功率比温度为353和 343K 时分别提升了 21.2% 和 75.2% ；入口流速增加不会改变蓄热总量，但得到更高的蓄热功率,并导致斜温层厚度增加，入口流速为 0.001m/s 时的蓄热功率比流速为0.0008和 0.0006m/s 时分别提升了 20.4% 和 64.8% ;初始温度为 290K 时的蓄热功率比温度为295和 300K 时分别提升了 6.2% 和 12.7% ，其对斜温层厚度的影响不大。
能源装备与控制工程 | 矩形波电场下液滴聚并机制

能源装备与控制工程 | 矩形波电场下液滴聚并机制

摘要：在外加电场作用下油中悬浮液滴会发生剧烈的极化变形，此时有网格方法难以捕捉液滴界面的局部细节,而无网格粒子方法在液滴界面的捕获方面具有优势。建立光滑粒子流体动力学(SPH)和有限容积法(FVM)耦合模型,采用FVM求解节点电场力并传递给 SPH粒子,使用SPH方法计算受力和更新粒子的位置信息,通过电场和流场的耦合提高界面捕捉和数值模拟精度,并将数值结果与已发表的试验数据进行比较和验证;在此基础上研究矩形波电场下液滴聚并行为，体现液滴聚并的界面演变过程并分析界面张力的变化规律。结果表明，在矩形波电场下两液滴以振荡的形式不断靠近,界面张力在液滴对靠近过程中起到阻碍作用,而在液滴对融合过程中起促进作用。
能源装备与控制工程 | 温度对旋风分离器分离性能和流场影响的MP-PIC模拟

能源装备与控制工程 | 温度对旋风分离器分离性能和流场影响的MP-PIC模拟

摘要：在核工业中经常需要在铀化合物粉料输送、加工和除尘等场景中使用旋风分离器进行气固分离。利用基于MP-PIC 模型的商用软件 Barracuda模拟温度对旋风分离器分离性能和流场的影响规律,用以评估该方法模拟旋风分离器性能的可行性。结果表明;MP-PIC模型可以模拟进口气速和温度对旋风分离器性能指标的影响趋势,所预测的性能和流场参数的变化规律总体上均与试验结果吻合较好；相比试验结果,MP-PIC模型所预测的旋风分离器旋流强度较弱，主要体现在模拟得到的压降和气体速度均一定程度上低于试验值,这与模拟中采用的大涡湍流模型及较低网格分辨率有关。
能源装备与控制工程 | 纤维增强热塑性管道熔接补强接头爆破失效机制

能源装备与控制工程 | 纤维增强热塑性管道熔接补强接头爆破失效机制

摘要：针对当前纤维增强热塑性管道(RTPs)连接接头易腐蚀、易疲劳、外径尺寸大等问题,基于理论模型设计一种新型熔接补强接头，采用有限元仿真与爆破试验相结合的研究方法，揭示纤维增强热塑性管道熔接补强接头在爆破载荷作用下的失效机制;通过将3D Hashin失效准则与最大应力准则相结合,融合剩余刚度模型和内聚力模型,提出基于VUMAT子程序的渐进损伤评估方法。结果表明：管道及接头的最终失效形式为黏接层与熔接区失效,损伤失效过程分为4个阶段：无损伤阶段、黏接层损伤阶段、基体损伤阶段及失效阶段;黏接层的损伤由接头两端向中间扩展，剪切强度不足是造成损伤的主要原因;RTPs增强层基体损伤首先发生在接头附近，并逐步向其他非接头区域扩展，接头区域的基体损伤受到黏接层损伤扩展规律的影响。
能源装备与控制工程 | 新型扇形井网体积压裂裂缝扩展规律及风险区划

能源装备与控制工程 | 新型扇形井网体积压裂裂缝扩展规律及风险区划

摘要：水平井多段压裂是非常规油气藏高效开发的关键技术之一，但部分井场受限于油藏分布区域及环境保护等因素,无法常规布井。为最大化动用该类油藏储量,提出新型扇形井网布井模式,推导出扇形井网多井多裂缝任意角度的诱导应力分布解析解,并开展室内扇形井网水力压裂试验,研究扇形井网内相邻两口水平井裂缝扩展规律,验证模型准确性，并对扇形井网进行风险区划分。结果表明：水平井井眼轨迹方向与最小水平主应力之间的夹角变化会影响裂缝起裂扩展,随着角度增大,裂缝形态更为复杂;裂缝测量偏转角试验值与模型计算主方向间的角度较为吻合,该解析解可以预测裂缝的扩展方向;由于扇形井网趾端到根部的变井距特征,水平井根部新裂缝受到邻井老裂缝更大的应力阴影作用;根据裂缝形态,将扇形井网划分为低风险区（水平井偏离角小于 45^° ）、中风险区（水平井偏离角 55^°～65^° ）、高风险区（水平井偏离角大于 75^° ）。
能源装备与控制工程 | 基于自适应观测器的控压钻井气侵早期检测方法

能源装备与控制工程 | 基于自适应观测器的控压钻井气侵早期检测方法

摘要：钻遇窄安全压力窗口的地层可能会出现气侵等井下异常工况。以控压钻井过程的气侵早期检测为目标，应用自适应观测器估计井下不确定参数及未知状态,并基于此构建气侵检测方法。以“双形"气泡表示法为基础建立简化气液两相流模型,并与OLGA仿真数据对比,以验证模型有效性;设计并应用一种类Luenberger自适应观测器估计井下气侵工况的关键参数及状态，结合霍特林 T² 检验统计构建气侵检测方法；所设计的自适应观测器能够实时估计侵入井筒内的气体体积并准确跟踪井底压力和出口流量的变化,所构建的气侵检测方法相较于声波法、出入口流量差法和总池体积法，能够在不同气侵程度下快速且显著地实现气侵早期检测。
能源装备与控制工程 | 储罐底板点蚀三维形貌演化统计规律

能源装备与控制工程 | 储罐底板点蚀三维形貌演化统计规律

摘要：储罐底板点蚀是造成底板失效的主要原因,蚀坑的三维形貌是腐蚀评估的重要数据;现有点蚀统计规律主要集中在深度、径深比等一维或二维表征参量上，未能全面反映点蚀三维形貌；为揭示储罐底板油水泥覆盖层下点蚀三维形貌演化规律,用Q235钢材进行油水泥覆盖腐蚀试验,利用表面形貌测试方法和MATLAB软件对碳钢蚀坑形貌及演化规律进行统计分析;提出基于形貌的蚀坑类型分类方法,对不同类别蚀坑三维形貌进行数学表征,借助数学函数中的典型参量统计规律表征蚀坑形貌演化，将蚀坑形貌归类为类抛物面型、类锥面型、双峰型与平底型。结果表明,各腐蚀阶段蚀坑多为类抛物面型和类锥面型,蚀坑水平方向尺寸、曲面倾斜程度的表征参量均服从对数正态分布，对数均值 μ 随时间的变化在腐蚀 60d 时出现拐点，蚀坑深度表征参量服从高斯分布，分布均值 μ 随腐蚀时间呈指数型上升。
能源装备与控制工程 | 基于FMEA和BN的电磁轴承状态分析模型

能源装备与控制工程 | 基于FMEA和BN的电磁轴承状态分析模型

摘要：电磁轴承是集成式压缩机组的核心部件，其可靠性直接影响机组运行稳定性。针对大功率集成式压缩机组电磁轴承失效样本缺乏、可靠性评估困难及风险量化不足等问题,提出一种基于故障模式与影响分析(FMEA)和贝叶斯网络（BN)的电磁轴承状态分析模型;该模型通过融合先验知识与观测数据，有效处理不完整及不确定信息，识别出电磁轴承的21种潜在故障模式及其影响;结合严重度、发生度及探测度评估结果,对故障模式进行风险排序,分析轴承压溃、摩擦损耗、电源故障及轴承腐蚀等高风险故障。结果表明,辅助轴承压溃、摩擦损耗、电源故障、轴承腐蚀、主控制板故障、信号传输故障等风险值较高，基于故障模式特征提出的相应优化改进措施可降低故障发生概率及影响程度，减少研发成本。
先进能源材料 | 原位氟化凝胶电解质构筑界面稳定的高压锂电池

先进能源材料 | 原位氟化凝胶电解质构筑界面稳定的高压锂电池

摘要：高压运行下传统凝胶电解质(GPEs)中的溶剂与阴离子易发生不可逆氧化分解,导致正极形成异质高阻抗正极电解质界面(CEI)膜并引发过渡金属溶出;其液态组分同时与锂金属剧烈反应,形成脆弱固体电解质界面(SEI)膜，加剧离子通量不均、枝晶生长和"死锂"堆积,显著提升短路风险并加速容量衰减。为此通过分子设计与界面协同调控策略,开发以聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)与丙烯酸2,2,2-三氟乙酯(TFEA)原位共聚为骨架、丁二腈（SN)为添加剂的复合凝胶电解质，并测试其性能。结果表明：TFEA中一 ?CF₃ 基团优先还原形成富含LiF的SEI层，其高离子选择性可均匀锂离子流，抑制枝晶并实现锂对称电池大于 _1300h 的稳定循环;在正极侧SN高压氧化分解生成高离子导 Li₃N ,与TFEA氧化分解形成的LiF组分协同构筑稳定CEI层,共同抑制溶剂/锂盐分解及过渡金属溶出；电解质电化学稳定窗口被显著拓宽至4.8V,组装的Lil ∣LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ 电池在4.5V下循环120圈后容量保持率高达 75.23%(0.5C) 。
先进能源材料 | 2D/2DMXene/ TiO₂-MoS₂异质结构的构建及其高效析氧反应

先进能源材料 | 2D/2DMXene/ TiO₂-MoS₂异质结构的构建及其高效析氧反应

摘要：采用湿法刻蚀构建一种 2D/2DMXene/TiO₂-MoS₂ 异质结构,对其进行X射线衍射（XRD) ?_?X 射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜(SEM）、透射电镜(TEM)和高分辨率透射电镜(HRTEM)等表征,并考察其电化学性能。结果表明：湿法刻蚀获得少层2DMXene纳米片，为超薄2D MoS₂ 纳米片的生长提供更大面积; MoS₂ 纳米片倾向于在MXene纳米片上垂直生长,提供更大表面积和更多可暴露的活性位点;部分MXene纳米片原位衍生为 TiO₂ 纳米颗粒,形成MXene ?TiO₂ 和 MoS₂ 之间丰富异质界面,并调制异质结构的电子结构,有效提高其电荷转移效率,从而提升材料的催化活性和稳定性 ;2D/2DMXene/Ti0₂-MoS₂ 异质结构表现出良好的析氧反应(OER)性能,在 50mA/cm² 的电流密度下过电位仅为 376mV ;在经过 40h 的恒压稳定性测试后,电压保持率达 99.2% 。
先进能源材料 | CoCu双原子驱动的高效电催化甲烷制甲醇

先进能源材料 | CoCu双原子驱动的高效电催化甲烷制甲醇

摘要：采用第一性原理密度泛函理论方法,研究锚定在 Mo₂CO₂ MXene基底的双原子催化剂 (M₁M₂/Mo₂CO₂,M₁=Fe ，Co,Ni;M₂=Co,Ni,Cu) 电催化甲烷转化制甲醇的性能。通过形成能和溶解势评估催化剂的稳定性。通过反应自由能探究催化剂的催化活性和选择性。通过电子结构分析解析催化活性的起源。结果表明： M₁M₂/Mo₂CO₂ 催化剂的形成能为 -2.62～-4.44eV ,溶解电位为 1.03～1.77V ,表现出优异的热力学和电化学稳定性。其中, CoCu/Mo₂CO₂ 上的甲烷活化能垒仅为 0.05eV ,具有卓越的催化活性。在 0.74～1.01V （参比电极为可逆氢电极)电位窗口内，该催化剂对甲醇的选择性超过 99% 。催化活性与双金属中心电荷比值 χ_{(q(M1)/q(M2))}^′, 呈正相关， CoCu/Mo₂CO₂ 的高活性源于其 q(M₁)/q(M₂) 比值0.3接近理论最优值。
先进能源材料 | 超薄有机分子层修饰Ni（OH)2负载缺电子Ru促进H*脱附实现高效碱性析氢

先进能源材料 | 超薄有机分子层修饰Ni（OH)2负载缺电子Ru促进H*脱附实现高效碱性析氢

摘要：基于超薄单宁酸(TA)层与钌离子的配位自组装策略，以优化氢氧化镍表面富含粒径为 2nm 钉纳米颗粒的电子结构 ?Ni(0H)₂-TA-Ru? 。采用电化学测试和相应结构表征手段以及密度泛函理论(DFT)计算,评估催化剂的析氢催化活性、长期运行稳定性、结构特征和 Ru 活性位点的电子结构特性。结果表明： Ni(Λ(0H)₂-TA-Ru 在 1mol/L KOH和碱性海水( 1moVLKOH+ 天然海水)中于 100mA/cm² 下分别仅需53和 70mV 过电位，较 Pr/C/NF (109.7mV 降低 51.7% 和 36.2% ；经计时电位法测试分别稳定运行100和 ^72h ；TA超薄图层修饰 Ni(OH)₂ 载体诱导形成缺电子态的 Ru 物种，致使 Ru 的d带中心下移 0.7eV ,这种电子结构调控有效削弱了 Ru-H 键强度，加速氢中间体0 ?H^* )的脱附（Heyrovsky决速步骤），促进碱性析氢反应动力学。
先进能源材料 | 甲氧基功能化的金属-有机框架的合成及C₂H₂/CO₂吸附分离性能

先进能源材料 | 甲氧基功能化的金属-有机框架的合成及C₂H₂/CO₂吸附分离性能

摘要：利用甲氧基功能化的三羧酸配体和硝酸铜,通过溶剂热反应构筑2种同构的铜基MOF(UPC-55和 UPC-56)，分别通过单晶X-射线衍射、热重测试和红外光谱测试对其结构及稳定性进行表征与测试。结果表明：甲氧基官能团的修饰使得UPC-55和UPC-56表现出对 C₂H₂ 的选择性吸附;由于官能团位置的差异,二者的吸附分离能力略有不同,在 298K 下,UPC-55和 UPC-56对 C₂H₂ 的吸附量分别为 31.8,52.2cm³/g ，等比例 C₂H₂/CO₂ 分离比分别为3.508与5.345。
先进能源材料 | 低共熔溶剂热制备泡沫镍负载 CoCO₃-NiOOH及其电催化析氧性能

先进能源材料 | 低共熔溶剂热制备泡沫镍负载 CoCO₃-NiOOH及其电催化析氧性能

摘要：利用丙三醇、尿素和氯化钴构建三元低共熔溶剂(DES)体系,通过低共熔溶剂热法一步制备出三维纳米花状的泡沫镍负载 CoCO₃ -NiOOH催化剂( CoCO₃ -NiOOH/NF（D)）。结果表明：泡沫镍载体与三元DES体系在溶剂热条件下原位发生反应,生成富氧空位缺陷的 CoCO₃ 和 NiOOH复合物,其三维导电网状结构有效促进界面电子迁移和活性位点的暴露；制备的 CoCO₃ -NiOOH/NF(D)催化剂表现出优异的电催化析氧(OER)性能，在电流密度为 20mA cm² 时过电位仅为 295mV ,Tafel斜率为 78.1mV/dec ,性能远优于传统水热法合成的 CoCO₃-NiOOH/NF(W) 催化剂(407mV,112.8mV/dec) ; CoCO₃ -NiOOH/NF(D)催化剂还表现出优异的循环稳定性,在长期稳定性测试 60h 后,其电流密度保留率达 92% 。
先进能源材料 | 分子筛催化剂孔道结构与聚乙烯催化裂解反应构效关系

先进能源材料 | 分子筛催化剂孔道结构与聚乙烯催化裂解反应构效关系

摘要：为明确分子筛微观孔道结构与聚乙烯反应性能之间的构效关系,对4种具有不同孔道结构(规则微孔孔道、笼状结构)的分子筛在聚乙烯催化裂解反应中的性能差异进行探索。结果表明：对于小孔分子筛 SAPO-34,初步热裂解产生的长链烃较难进入分子筛孔道发生催化裂解,产物以长链烷烃/烯烃为主;热裂解中间体更易在中孔 ZSM-5分子筛孔道内发生催化裂解生成低碳烯烃;大孔分子筛 Beta和USY较大孔道为低碳烯烃的二次反应（Diels-Alder反应、环化和芳构化等)提供了一定空间,最终产物中含有较多芳烃;与 Beta分子筛相比,USY独特的笼结构一定程度上限制了反应中间体与部分活性位点的接触和进一步反应,降低了芳烃和低碳烯烃的收率。

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