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金属离子催化剂在煤燃烧过程中的高效助燃机制
1
作者
陈苗
刘叠
+1 位作者
袁培俊
陈阳
《环境化学》
北大核心
2025年第6期2254-2267,共14页
在全球能源危机和环境污染日益严重的背景下,如何高效、绿色提高煤炭的利用率已成为我国亟待解决的重要问题.通过在煤炭中添加金属氧化物,能够有效地提升燃烧速率,但这类催化剂与煤的接触面积过小,导致其利用率较低.本文研究了金属离子...
在全球能源危机和环境污染日益严重的背景下,如何高效、绿色提高煤炭的利用率已成为我国亟待解决的重要问题.通过在煤炭中添加金属氧化物,能够有效地提升燃烧速率,但这类催化剂与煤的接触面积过小,导致其利用率较低.本文研究了金属离子催化剂(主要组成为碱土金属和过渡金属,简称催化剂)在煤燃烧过程中的高效助燃机制.运用热重分析、热重-质谱联用、热重-红外联用及原位X射线光电子能谱分析等多种实验方法,探究了催化剂在煤燃烧过程中的化学成分变化、煤样热解机理以及催化剂对煤燃烧特性的影响.数据结果显示,加入催化剂后,各类煤的着火温度降低,最大失重速率和最大反应速率提高,煤样活化能下降,且CO和CH4等气体产量增加.研究表明该催化剂在煤的燃烧热解过程中发挥了显著的催化助燃作用:在脱气阶段,催化剂中的金属离子通过和煤结构中的极性基团发生配位作用,促进水分和挥发分的脱气,降低了煤燃烧的着火点;在燃烧过程中,金属离子促进了氧气的传递,降低了燃烧反应的能垒,显著提升了燃烧速率,从而促进了煤的氧化燃烧;在焦炭燃烧过程中,过渡金属催化了碳的缩聚反应,产生氢气,并促进了碳碳键的裂解,进一步增强了煤燃烧过程中的热值.本研究为提升煤炭燃烧效率提供了理论依据,优化催化剂使用可减少有害物质排放,助力改善空气质量和应对全球气候变化.
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关键词
金属离子催化
剂
煤燃烧
助燃机制
燃烧特性
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职称材料
金属离子催化芳基吡啶甲酸酯水解动力学研究
被引量:
3
2
作者
黄忠
程四清
+2 位作者
谢家庆
蒋维东
曾宪诚2
《化学研究与应用》
CAS
CSCD
2000年第6期605-609,共5页
本文研究了 2 5℃ ,离子强度 I=0 .1 mol· dm- 3 ( KNO3)时 ,对硝基苯酚吡啶甲酸酯 ( PNPP)自发水解和金属离子 Co( ) ,Cu( ) ,Ni( ) ,Zn( ) ,La( )的催化水解反应 ,探索了其反应的动力学及其机理。结果表明 PNPP自发水解速...
本文研究了 2 5℃ ,离子强度 I=0 .1 mol· dm- 3 ( KNO3)时 ,对硝基苯酚吡啶甲酸酯 ( PNPP)自发水解和金属离子 Co( ) ,Cu( ) ,Ni( ) ,Zn( ) ,La( )的催化水解反应 ,探索了其反应的动力学及其机理。结果表明 PNPP自发水解速率随着 p H值的变化而发生显著的变化 ,这与 PNPP结构中吡啶氮原子的存在相关。而金属离子催化 PNPP水解遵循下列方程 :kobsd=Ka[H+ ]+Ka( k H[H+ ]+k0 +k OHKW[H+ ])表明金属离子催化 PNPP水解是通过外部 OH- 对 PNPP与金属离子形成的介稳配合物的亲核进攻 ,而不是由于 M-OH-进行的分子内的亲核反应。不同金属离子催化活性的大小与金属离子的电荷密度无关 ,可用配合物结构相对于底物中间态的稳定性得到解释。
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关键词
金属离子催化
芳基吡啶甲酸酯
水解动力学
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职称材料
烟道气CO_(2)捕集用醇胺溶液降解研究进展
被引量:
6
3
作者
陆诗建
王风
+5 位作者
刘玲
康国俊
贡玉萍
张娟娟
刘苗苗
王宁
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第7期13-22,共10页
目前在多种CO_(2)吸收捕集技术中,醇胺法是吸收量最大、经济效益最好和研究最广泛的方法。然而,醇胺法中使用的醇胺溶液吸收剂面临的降解问题是该方法的主要缺陷。针对醇胺溶液吸收剂的降解问题,首先综述了热降解和氧化降解的产物、机...
目前在多种CO_(2)吸收捕集技术中,醇胺法是吸收量最大、经济效益最好和研究最广泛的方法。然而,醇胺法中使用的醇胺溶液吸收剂面临的降解问题是该方法的主要缺陷。针对醇胺溶液吸收剂的降解问题,首先综述了热降解和氧化降解的产物、机理和控制研究进展,然后综述了金属离子催化降解的降解机理、规律和控制研究进展,最后对醇胺溶液吸收剂的降解问题进行了总结,并对未来的抗降解研究方向进行了展望。
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关键词
CO_(2)捕集
热降解
氧化降解
金属离子催化
降解
抗降解
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职称材料
邻氨基二苯醚类重氮盐的水解及分子内缩合反应
被引量:
14
4
作者
卢俊瑞
马霞苗
+3 位作者
刘梅
尹宁
陈立然
鲍秀荣
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第11期2081-2085,共5页
用邻氨基二苯醚类化合物进行重氮化水解反应制备邻羟基二苯醚类化合物,对影响氯代邻氨基二苯醚重氮盐水解反应和分子内关环反应的因素进行了系统研究,讨论了取代基、金属及其离子催化等对两类反应的影响规律,揭示了在金属离子催化下,邻...
用邻氨基二苯醚类化合物进行重氮化水解反应制备邻羟基二苯醚类化合物,对影响氯代邻氨基二苯醚重氮盐水解反应和分子内关环反应的因素进行了系统研究,讨论了取代基、金属及其离子催化等对两类反应的影响规律,揭示了在金属离子催化下,邻氨基二苯醚类化合物重氮盐发生分子内关环反应的规律,并推测了反应机理.
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关键词
邻氨基二苯醚重氮盐
水解反应
分子内关环反应
金属离子催化
反应机理
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职称材料
题名
金属离子催化剂在煤燃烧过程中的高效助燃机制
1
作者
陈苗
刘叠
袁培俊
陈阳
机构
江西颖南原环能有限公司
中南大学
出处
《环境化学》
北大核心
2025年第6期2254-2267,共14页
基金
国家自然科学基金(22476215)资助.
文摘
在全球能源危机和环境污染日益严重的背景下,如何高效、绿色提高煤炭的利用率已成为我国亟待解决的重要问题.通过在煤炭中添加金属氧化物,能够有效地提升燃烧速率,但这类催化剂与煤的接触面积过小,导致其利用率较低.本文研究了金属离子催化剂(主要组成为碱土金属和过渡金属,简称催化剂)在煤燃烧过程中的高效助燃机制.运用热重分析、热重-质谱联用、热重-红外联用及原位X射线光电子能谱分析等多种实验方法,探究了催化剂在煤燃烧过程中的化学成分变化、煤样热解机理以及催化剂对煤燃烧特性的影响.数据结果显示,加入催化剂后,各类煤的着火温度降低,最大失重速率和最大反应速率提高,煤样活化能下降,且CO和CH4等气体产量增加.研究表明该催化剂在煤的燃烧热解过程中发挥了显著的催化助燃作用:在脱气阶段,催化剂中的金属离子通过和煤结构中的极性基团发生配位作用,促进水分和挥发分的脱气,降低了煤燃烧的着火点;在燃烧过程中,金属离子促进了氧气的传递,降低了燃烧反应的能垒,显著提升了燃烧速率,从而促进了煤的氧化燃烧;在焦炭燃烧过程中,过渡金属催化了碳的缩聚反应,产生氢气,并促进了碳碳键的裂解,进一步增强了煤燃烧过程中的热值.本研究为提升煤炭燃烧效率提供了理论依据,优化催化剂使用可减少有害物质排放,助力改善空气质量和应对全球气候变化.
关键词
金属离子催化
剂
煤燃烧
助燃机制
燃烧特性
Keywords
Metal ion catalyst
coal combustion
combustion-promoting mechanism
combustion characteristics
分类号
X-1 [环境科学与工程]
O6 [理学—化学]
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职称材料
题名
金属离子催化芳基吡啶甲酸酯水解动力学研究
被引量:
3
2
作者
黄忠
程四清
谢家庆
蒋维东
曾宪诚2
机构
中国工程物理研究院化工材料研究所
四川大学化学学院
自贡师范高等专科学校
出处
《化学研究与应用》
CAS
CSCD
2000年第6期605-609,共5页
基金
国家自然科学基金!资助项目 (2 98730 31)
文摘
本文研究了 2 5℃ ,离子强度 I=0 .1 mol· dm- 3 ( KNO3)时 ,对硝基苯酚吡啶甲酸酯 ( PNPP)自发水解和金属离子 Co( ) ,Cu( ) ,Ni( ) ,Zn( ) ,La( )的催化水解反应 ,探索了其反应的动力学及其机理。结果表明 PNPP自发水解速率随着 p H值的变化而发生显著的变化 ,这与 PNPP结构中吡啶氮原子的存在相关。而金属离子催化 PNPP水解遵循下列方程 :kobsd=Ka[H+ ]+Ka( k H[H+ ]+k0 +k OHKW[H+ ])表明金属离子催化 PNPP水解是通过外部 OH- 对 PNPP与金属离子形成的介稳配合物的亲核进攻 ,而不是由于 M-OH-进行的分子内的亲核反应。不同金属离子催化活性的大小与金属离子的电荷密度无关 ,可用配合物结构相对于底物中间态的稳定性得到解释。
关键词
金属离子催化
芳基吡啶甲酸酯
水解动力学
Keywords
metal ion
catalysis
PNPP
kinetics and mechanism
分类号
O626.32 [理学—有机化学]
O643.36 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
烟道气CO_(2)捕集用醇胺溶液降解研究进展
被引量:
6
3
作者
陆诗建
王风
刘玲
康国俊
贡玉萍
张娟娟
刘苗苗
王宁
机构
中国矿业大学碳中和研究院
中国矿业大学化工学院
出处
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第7期13-22,共10页
基金
政府间国际科技创新合作项目(2022YFE0115800)
江苏省科技厅科技项目(BE2022613)
江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室创新能力建设专项(2020ZDZZ01A)。
文摘
目前在多种CO_(2)吸收捕集技术中,醇胺法是吸收量最大、经济效益最好和研究最广泛的方法。然而,醇胺法中使用的醇胺溶液吸收剂面临的降解问题是该方法的主要缺陷。针对醇胺溶液吸收剂的降解问题,首先综述了热降解和氧化降解的产物、机理和控制研究进展,然后综述了金属离子催化降解的降解机理、规律和控制研究进展,最后对醇胺溶液吸收剂的降解问题进行了总结,并对未来的抗降解研究方向进行了展望。
关键词
CO_(2)捕集
热降解
氧化降解
金属离子催化
降解
抗降解
Keywords
CO_(2)capture
thermal degradation
oxidative degradation
metal ion catalytic degradation
anti-degradation
分类号
TQ413 [化学工程]
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职称材料
题名
邻氨基二苯醚类重氮盐的水解及分子内缩合反应
被引量:
14
4
作者
卢俊瑞
马霞苗
刘梅
尹宁
陈立然
鲍秀荣
机构
天津理工大学化学化工学院
天津网日化工科技有限责任公司
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第11期2081-2085,共5页
基金
国家自然科学基金(批准号:20576103)
天津市自然科学基金(批准号:05YFJIYJC14000)资助
文摘
用邻氨基二苯醚类化合物进行重氮化水解反应制备邻羟基二苯醚类化合物,对影响氯代邻氨基二苯醚重氮盐水解反应和分子内关环反应的因素进行了系统研究,讨论了取代基、金属及其离子催化等对两类反应的影响规律,揭示了在金属离子催化下,邻氨基二苯醚类化合物重氮盐发生分子内关环反应的规律,并推测了反应机理.
关键词
邻氨基二苯醚重氮盐
水解反应
分子内关环反应
金属离子催化
反应机理
Keywords
o-Aminodiphenyl ether diazonium salt
Hydrolysis reaction
Intra-molecular condensation
Metal- lic ion catalysis
Mechanism
分类号
O625.64 [理学—有机化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
金属离子催化剂在煤燃烧过程中的高效助燃机制
陈苗
刘叠
袁培俊
陈阳
《环境化学》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
金属离子催化芳基吡啶甲酸酯水解动力学研究
黄忠
程四清
谢家庆
蒋维东
曾宪诚2
《化学研究与应用》
CAS
CSCD
2000
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
烟道气CO_(2)捕集用醇胺溶液降解研究进展
陆诗建
王风
刘玲
康国俊
贡玉萍
张娟娟
刘苗苗
王宁
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
邻氨基二苯醚类重氮盐的水解及分子内缩合反应
卢俊瑞
马霞苗
刘梅
尹宁
陈立然
鲍秀荣
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
14
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职称材料
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