岩心表面疏水纳米颗粒吸附层的形成与表面特性

通过将超疏水的纳米颗粒吸附在岩心表面，可以在岩心表面形成一层致密的纳米颗粒吸附层，吸附纳米颗粒后的岩心表面具有类荷叶表面的微纳米双重结构特征，纳米颗粒吸附层的存在可以将原来强亲水的岩心表面转化为强疏水状态，纳米颗粒分散液具有较为明显的减阻性能，岩心流动实验结果表明，经纳米颗粒分散液处理后的岩心最大降压幅度可达159％，平均降压幅度为73．4％。研究结果对纳米颗粒吸附法降压增注技术的开发具有重要意义。

均质多孔介质中纳米颗粒吸附层的水流滑移模型

考虑纳米颗粒吸附边界层对管径大小的影响和不同流态时的岩心渗透率的差异,建立了基于纳米颗粒吸附的均质多孔介质水流滑移数学模型(K-L MⅡ)。测试了油基和水基两种纳米流体的减阻效果,两组岩心水相渗透率的增幅平均分别为46.5%和76%。利用K-L MⅡ和K-L MⅠ计算了两组岩心中的水流滑移长度,大约在20–80 nm左右。结果显示,两者的差异较大,最大相差100%,表明不宜用K-L MⅠ计算具有吸附层厚度影响的滑移长度。利用K-L MⅡ解释了纳米颗粒吸附造成孔道减小而注水量增加的矛盾,为阐述纳米减阻机理提供了理论依据。K-L MⅡ也适用于吸附层厚度为0的水流滑移效应,具有普适性。

纳米材料复合熔盐比热容的预测方法研究

本文针对掺杂SiO2纳米颗粒的Li2CO3/K2CO3纳米复合熔盐,考虑纳米吸附层和表面效应的影响,完善了其比热容预测方法。首先,使用分子动力学方法获得了熔盐离子在多壁碳纳米管吸附影响下的初始密度分布,并通过求解熔盐离子在SiO2纳米颗粒作用下诱导结晶形成纳米吸附层的过程,获得了纳米吸附层的含量。然后,基于修正的德拜热容理论,考虑表面高能原子的影响,获得了SiO2纳米颗粒及纳米吸附层的比热容。最后,基于该方法对掺杂不同粒径SiO2纳米颗粒的纳米复合熔盐比热容进行了预测,并和实验值进行了对比。结果表明当SiO2纳米颗粒含量较少时,与实验值之间的误差在-0.4%~3.5%之间,故该方法的预测结果具有较高的准确性。

In-situ STM observation of the phase transition of two-dimensional 2,5-distyrylpyrazine nanostructure adsorbed on Au(111) in an electrochemical environment

The phase transition of 2,5-distyrylpyrazine （DSP） adsorbed on Au（111） substrate was studied as a function of the substrate potential in 0.1 M HC104, using an in situ scanning tunneling microscope （STM）. Depending on the applied electric field, DSP formed three distinctly different, two-dimensionally （2D） ordered, supramolecular nanostructures on the Au（111） surface. In the potential range of 0.55 V 〈 E 〈 0.75 V, the DSP molecules formed a close-packed stripe pattern with the adlayer structure （81 ）. When theptentiawareducedt45V〈E〈.55Varidge-ikepaernbuitfrmdimersubunitswasb- 4 5）. decreasing in the electrode potential to 0.2 V 〈 E 〈 0.45 V caused the served, with the adlayer structure -12 Further fn appearance of a herringbone-like pattern consisting of dimer subunits, with the adlayer structure The potential-induced phase transitions revealed the structure-determining role of substrate-adsorbate coordination and intermolecular interaction in forming the distinct 2D adlayer motifs.