针对软、硬模板法制备纳米线的缺陷，提出一种步骤简单、快速且低成本的方法来获得直径均匀的 PANI 纳米线复合材料，并对所制备出的 PANI 纳米线复合材料进行表征和电化学性能研究。首先，采用阳极氧化剥离法，分别在硝酸体系、 磷酸还原体系及硫酸体系中对表面光滑的石墨板进行电化学剥离处理。随后，在经过电化学剥离后的粗糙石墨表面上进行电聚合，从而得到 PANI 纳米线复合材料。表征分析发现，经电化学剥离处理的石墨纸表面分别生成具有大量活性点的石墨烯和氧化石墨烯，与 PANI 结合显著提高了 PANI 的导电性。其中硝酸体系制备的聚苯胺复合材料(PANI / GO)微观为纳米线组成的三维网状结构；磷酸还原体系制备的聚苯胺复合材料(PANI / GR1)微观是纳米线和纳米片层混合结构；硫酸体系制备的聚苯胺复合材料(PANI / GR2)的微观结构介于二者之间。以镁合金和上述三种 PANI 复合材料为电极，制备出简易的海水电池。使其在电流密度为 3.75 mA·cm?2 下放电至 0.9 V 时止。三种电池的比能量分别为 540、228 和 363 mWh·g?1 ，结果表明 PANI / GO 的储能性最优。随后进行的 Tafel 曲线分析和交流阻抗分析表明，PANI / GO 复合电极的导电性和稳定性优异、比表面积大，有利于与电解液充分接触，促进离子在其上的传输和扩散，因而电池反应的极化小，电化学性能最优，有望应用于电池正极材料。
在润滑油中添加纳米颗粒可以有效减少摩擦磨损，大多数研究只集中在纳米颗粒的性质对摩擦性能的影响，很少考虑到颗粒粒径与表面粗糙度对摩擦性能的耦合作用。采用分子动力学(MD)模拟和试验的方法研究纳米铜颗粒添加剂粒径对润滑油摩擦性能的影响。建立具有凸峰和凹槽的粗糙壁面边界润滑 MD 模型，模拟 300 MPa 下两固体壁面相对剪切速度为 5 m / s 时，5 种粒径的纳米 Cu 颗粒分别在不同粗糙度壁面下的力学性能。定量计算出摩擦表面的应力、磨损量、摩擦力、正压力和摩擦热。同时，采用微纳米划痕仪测量含纳米 Cu 颗粒润滑油的摩擦因数。结果表明，颗粒的粒径和壁面粗糙度对润滑油的摩擦性能具有耦合作用；在剪切过程中纳米颗粒会填充壁面凹坑、形成保护膜、减少摩擦磨损、提高承载能力和降低壁面摩擦热。当壁面粗糙度较小、处于边界润滑状态时，Cu 颗粒添加剂会增大体系的摩擦力；当壁面粗糙度较大、处于混合润滑状态时，Cu 颗粒添加剂会减小体系的摩擦力；当颗粒粒径与壁面凹槽深度的比值 D / h 在 1.05~1.12 范围内，即颗粒直径略大于凹槽深度时，润滑油的摩擦性能最优，摩擦力和磨损量较小、油膜承载能力最大。分子动力学模拟和试验相结合， 建立微纳观结构和宏观特性之间的联系，探究壁面粗糙度与颗粒粒径对润滑油摩擦性能的影响机理，为预测和开发高性能新型润滑剂提供理论基础。
在碲化铋热电制冷器件的服役过程中，焊料与热电材料间的元素扩散将严重制约器件的正常使用，目前最常用在两者间加 Ni 阻挡层的方法来改善这种问题，以往采用电镀、等离子烧结等制备 Ni 镀层的方法会产生界面镀层厚度不易控制、镀层易氧化的问题，而热喷涂由于其镀速快、镀层厚度易控制和镀后表面较平整、耐氧化、结合强度高等优点，可作为制备 Ni 阻挡层的更好选择。采用热喷涂技术制备不同厚度的 Ni 阻挡层，并对其分别进行 200 ℃下 24、72 和 144 h 的退火试验。 首先探究不同 Ni 层厚度的 p 型(Bi0.4Sb1.6Te3)和 n 型(Bi2Te2.7Se0.3)碲化铋材料退火前后对镀层硬度和防扩散效果的影响， 并将不同 Ni 层厚度的 p、n 型碲化铋材料制备成热电器件进行服役性能测试。结果表明：退火对 p 型材料镀 Ni 层硬度影响较小，其值变化在 10%以内，但对 n 型材料镀 Ni 层的硬度影响较大，其最大硬度值下降 56.36%；Ni 是 p 型碲化铋材料较好的扩散阻挡层，能显著减少 Bi0.4Sb1.6Te3中所有元素的扩散，但其对于 n 型材料的阻挡效果不明显，仅能较弱地阻挡 Bi2Te2.7Se0.3 中除 Te 之外的元素扩散；正常工作时，镀 Ni 器件在热循环 2.5 万次后，内阻变化小于 5%，相较于无镀 Ni 器件，其服役寿命得到显著提高。
长期处于户外的输电杆塔容易遭受锈蚀而受损，传统的涂料涂覆处理无法起到同时除锈和防腐的作用，因此亟须探索一种适合输电杆塔的绿色磷化处理工艺。基于电化学与响应面分析法，以磷酸与氧化锌为基础磷化液，研究植酸、复合钝化剂 BM1、硝酸锰三种促进剂的浓度对锌系磷化膜成膜质量的影响，以硫酸铜点滴时间评判其耐蚀性。采用扫描电子显微镜观察添加不同促进剂的磷化液所形成磷化膜的表面形貌。通过响应面分析法对磷化液的成膜耐腐蚀效果进行优化，得到硫酸铜点滴时间的二次响应方程。各因素影响次序为硝酸锌＞复合钝化剂(BM1)＞植酸＞硝酸锰，通过优化获得硫酸铜点滴时间为 101 s 的磷化液配方，即氧化锌 15 g / L、磷酸 100 g / L、复合钝化剂 BM1 1.7 g / L、植酸 11.7 mL / L、硝酸锌 52.4 g / L、硝酸锰 5.9 g / L、OP-10 乳化剂适量。通过响应面优化参数得到的磷化液配方在具有除锈功能的同时能有效提高 Q235 低碳钢的耐腐蚀性能，可为磷化液新配方的性能预测和浓度优化提供方法与理论指导。
