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电化学双电层电容器失效机理的研究进展
1
作者 徐桂培 孙倩 +4 位作者 赖洁文 卢毅锋 邸会芳 黄辉 王振兵 《化工学报》 北大核心 2025年第3期951-962,共12页
电化学双电层电容器(electrochemical double layer capacitors,EDLC)因其高功率密度,长循环寿命和快速充放电能力而备受关注。然而,EDLC的稳定性和可靠性对于实际应用具有决定性的影响。为提升稳定性和延长寿命,深入了解性能衰减与失... 电化学双电层电容器(electrochemical double layer capacitors,EDLC)因其高功率密度,长循环寿命和快速充放电能力而备受关注。然而,EDLC的稳定性和可靠性对于实际应用具有决定性的影响。为提升稳定性和延长寿命,深入了解性能衰减与失效机理至关重要。探讨了EDLC的失效标准以及性能衰减的监测和原位电化学表征方法。通过综述EDLC失效研究的新进展,聚焦于电极材料、电解液、电极-电解液界面及集流体等核心组件,旨在揭示不同体系中的失效现象和机理。最后,展望了高稳定性EDLC的发展方向和挑战,强调新材料开发与表征方法改进,为性能优化和应用拓展提供策略。 展开更多
关键词 失效机理 失效标准 炭电极 有机电解液 电极-电解液界面 集流体
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Mo-Sn催化剂上CO催化氧化的研究
2
作者 张伟 高秀娟 +6 位作者 杨媛 曹国壮 王佳豪 宋法恩 伞晓广 韩怡卓 张清德 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期106-115,共10页
采用沉淀浸渍法制备了一系列不同Mo/Sn物质的量比的Mo-Sn催化剂,以CO氧化反应作为探针反应考察不同Mo含量对CO催化氧化反应性能的影响,进一步研究催化剂的活性中心结构及构效关系。结果表明,Mo1Sn20催化剂在300℃实现了CO完全转化,相比... 采用沉淀浸渍法制备了一系列不同Mo/Sn物质的量比的Mo-Sn催化剂,以CO氧化反应作为探针反应考察不同Mo含量对CO催化氧化反应性能的影响,进一步研究催化剂的活性中心结构及构效关系。结果表明,Mo1Sn20催化剂在300℃实现了CO完全转化,相比纯SnO_(2)催化剂的转化温度降低了50℃。采用XRD、Raman、XPS、H2-TPR及In situ FT-IR等表征手段对催化剂的结构、钼物种价态、氧化还原性等进行了研究。相较于纯SnO_(2)催化剂,当引入较少含量的Mo物种后,Mo1Sn20催化剂比表面积增大为反应提供了更多的活性位点,Mo-Sn之间的相互作用增强使得MoO3部分向MoOx转变,产生较多的Mo^(5+)物种,Mo^(5+)物种的存在促进了氧气的吸附活化以及氧原子的迁移,晶格氧与Mo^(5+)物种共同作用增强了CO的催化性能。 展开更多
关键词 CO 催化氧化 Mo-Sn催化剂 Mo5+物种
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山西省煤基新材料产业发展现状及高质量发展路径研究
3
作者 刘永 苗茂谦 +2 位作者 邓蜀平 蒋云峰 时培祥 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期88-97,共10页
煤基新材料是煤炭清洁高效利用战略的重要组成部分,主要包括煤基合成新材料和煤基碳材料两大类,广泛应用于国民经济和国防军工的众多领域。山西省煤炭资源丰富,品种齐全,具备发展煤基新材料的良好基础;煤基新材料作为山西省工业经济新... 煤基新材料是煤炭清洁高效利用战略的重要组成部分,主要包括煤基合成新材料和煤基碳材料两大类,广泛应用于国民经济和国防军工的众多领域。山西省煤炭资源丰富,品种齐全,具备发展煤基新材料的良好基础;煤基新材料作为山西省工业经济新的增长点,有助于实现资源性经济的转型跨越发展。全面介绍了山西省煤基新材料产业现状:煤基合成新材料产业规模不大,并且大部分处于产业链前端;煤基碳材料领域有明显的竞争优势,是碳纤维及其复合材料的技术发源地。剖析了山西省煤基新材料产业在发展中存在的主要问题:关键基础原料缺少、产业链条短、产品档次偏低,产业布局比较松散、低水平重复建设问题突出、人才队伍相对薄弱、创新资源配置效率不高。深入研究了该产业高质量发展的路径:做强做优煤基合成新材料产业,包括煤制油高端油品产业链、聚酯类可降解塑料产业链、尼龙产业链和煤制烯烃产业链;创新升级发展煤基碳材料产业,包括针状焦产业链、碳纤维产业链、传统煤基碳材料产业链、新型负极材料产业链、煤层气制人造金刚石产业链。提出推动山西煤基新材料产业高质量发展的具体建议;认为,应强化顶层设计、构建政策扶持体系,深化产学研融合、以创新带动产业链发展,发挥区域协同优势、打造高端产业集群,提升资源利用效率、打造绿色制造体系,完善相关标准体系、拓展产品应用场景。 展开更多
关键词 煤基新材料 化工新材料 碳基新材料 高质量发展路径 山西省
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直接甲烷中温SOFCs阴极材料SrCo_(0.8)Fe_(0.125)Zr_(0.075)O_(3-δ)的制备与性能研究
4
作者 吕秀清 孙海珍 +2 位作者 路敏 何婧 陈绘丽 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期1093-1100,共8页
SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)不仅具有较高的氧还原催化活性,还具有优异的离子电子导电性,但SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)结构不稳定、易和CO_(2)反应限制了其在固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs)中的应用。本工作通过Zr... SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)不仅具有较高的氧还原催化活性,还具有优异的离子电子导电性,但SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)结构不稳定、易和CO_(2)反应限制了其在固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs)中的应用。本工作通过Zr掺杂来提高SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)的结构稳定性和抗CO_(2)性能,合成了SrCo_(0.8)Fe_(0.125)Zr_(0.075)O_(3-δ)阴极材料,对其结构、热膨胀行为、电导率和抗CO_(2)性能进行了研究。在200–850℃温度范围内,SrCo_(0.8)Fe_(0.125)Zr_(0.075)O_(3-δ)在空气中的最大电导率为321 S/cm、与电解质Ba Zr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.1)Yb_(0.1)O_(3-δ)(BZCYYb)具有良好的化学兼容性。采用阳极支撑型电池Ni-BZCYYb|BZCYYb|BZCYYb-SrCo_(0.8)Fe_(0.125)Zr_(0.075)O_(3-δ),考察了直接以CH4为燃料,SrCo_(0.8)Fe_(0.125)Zr_(0.075)O_(3-δ)作为SOFCs阴极的可行性。在700℃、电池最大功率密度为526 m W/cm^(2)。在650℃、电流密度350 m A/cm^(2)、以97%CH_(4)-3%H_(2)O为燃料的条件下,电池运行50 h电压没有明显下降,表现出良好的稳定性。结果表明,Zr掺杂稳定了SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)的结构、提高了抗CO_(2)性能,SrCo_(0.8)Fe_(0.125)Zr_(0.075)O_(3-δ)可以作为直接CH_(4)为燃料的SOFCs的阴极材料。 展开更多
关键词 SOFCS 甲烷燃料 阴极材料 掺杂
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工业固废制备复合助熔剂用于调控高灰熔点煤灰的熔融特性研究 被引量：1
5
作者 何鑫 孔令学 +3 位作者 白进 申峻 杜安稳 李文 《煤炭转化》 北大核心 2025年第1期101-113,共13页
煤灰的熔融特性是气化用煤的重要指标,添加助熔剂是降低高灰熔点煤灰熔融温度的主要方法。复合助熔剂可利用不同组分间的协同作用,显著降低助熔剂添加量,提高煤气化整体效率。选取钢渣(GZ)和赤泥(CN)两种工业固废制备复合助熔剂,考察气... 煤灰的熔融特性是气化用煤的重要指标,添加助熔剂是降低高灰熔点煤灰熔融温度的主要方法。复合助熔剂可利用不同组分间的协同作用,显著降低助熔剂添加量,提高煤气化整体效率。选取钢渣(GZ)和赤泥(CN)两种工业固废制备复合助熔剂,考察气化条件下复合助熔剂对高灰熔点潞安煤(LA)灰熔融特性的影响,并分析了高温下煤灰中矿物质的变化。结果表明:添加量为2%~8%的钢渣、赤泥和钢渣与赤泥制备的复合助熔剂,均能降低潞安煤灰的熔融温度,且随钢渣与赤泥混合质量比的增加,潞安煤灰的熔融特征温度呈“V”型变化;钢渣与赤泥对降低潞安煤灰的熔融特征温度存在显著的协同作用,且协同作用与添加量、钢渣与赤泥的混合质量比密切相关;添加量为2%与混合质量比为9∶1、添加量为4%与混合质量比大于5∶5、添加量为6%和8%与所有混合质量比条件下,添加复合助熔剂后潞安煤灰的熔融特征温度均低于单独添加钢渣、赤泥后潞安煤灰的熔融特征温度。高温下潞安煤灰矿物质组成表明,添加量为2%与混合质量比为9∶1,添加复合助熔剂显著降低了潞安煤灰中莫来石和硅线石的含量;添加量为4%~8%,高温下潞安煤灰中钠长石与钙长石、方钙石、钙铝黄长石等含钙矿物质发生低温共熔,这是复合助熔剂对降低潞安煤灰熔融特征温度存在协同作用的根本原因。 展开更多
关键词 煤气化 高灰熔点煤 工业固废 复合助熔剂 煤灰熔融性
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钠离子电池硬碳负极容量提升策略研究进展 被引量：2
6
作者 常永刚 张晋豪 +3 位作者 解炜 李秀春 王毅林 陈成猛 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第2期544-554,共11页
锂离子电池作为电化学储能领域的代表性技术,在经济社会发展中愈发不可或缺。但全球锂资源分布不均,我国锂资源安全受到严峻挑战。相比之下,钠离子电池由于储量丰富有望成为锂离子电池的重要补充技术和新能源产业摆脱对外资源依赖的重... 锂离子电池作为电化学储能领域的代表性技术,在经济社会发展中愈发不可或缺。但全球锂资源分布不均,我国锂资源安全受到严峻挑战。相比之下,钠离子电池由于储量丰富有望成为锂离子电池的重要补充技术和新能源产业摆脱对外资源依赖的重要解决方案。负极材料是影响钠离子电池性能的关键因素之一。硬碳由于其综合性能良好已经率先产业化,但其容量低仍限制了其进一步发展。本文首先回顾了硬碳储钠的四种模型,包括“插入-填充”模型,“吸附-插入”模型,“吸附-填充”模型,“三阶段”模型。其次介绍了拉曼光谱、对分布函数、正电子湮灭寿命谱、扩展X射线吸收精细结构和电子顺磁共振、气体吸脱附、小角X射线散射等在缺陷及孔结构表征上的应用。着重介绍了斜坡平台容量提升策略诸如杂原子掺杂、碳化温度调控、孔结构调控、微晶结构调控等方法。综合分析表明,通过增加硬碳中的缺陷浓度可以有效地提升硬碳的斜坡容量以及通过提升闭孔孔容可以有效提升硬碳的平台容量。最后提出了硬碳的发展方向和展望,旨在为钠离子电池的进一步发展提供有价值的参考。 展开更多
关键词 钠离子电池 硬碳 斜坡平台容量优化 闭孔形成机理
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基于分子模拟的新型双阳离子质子型离子液体捕集CO_(2)研究
7
作者 张奇 张睿 +6 位作者 郑涛 曹欣 刘植昌 刘海燕 徐春明 张荣 孟祥海 《化工学报》 北大核心 2025年第2期797-811,共15页
有机超强碱质子离子液体作为一种绿色溶剂,在CO_(2)捕集领域展现出独特优势。选择由1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和N-叔丁基二乙醇胺(NtBuDEA)反应生成的有机超强碱双阳离子质子型离子液体[DBUH]_(2)[NtBuDEA]为吸收剂,通过... 有机超强碱质子离子液体作为一种绿色溶剂,在CO_(2)捕集领域展现出独特优势。选择由1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和N-叔丁基二乙醇胺(NtBuDEA)反应生成的有机超强碱双阳离子质子型离子液体[DBUH]_(2)[NtBuDEA]为吸收剂,通过密度泛函理论和分子动力学模拟分析其与CO_(2)之间的微观结构、作用机理及吸收过程。研究发现,阴离子[NtBuDEA]^(2-)的烷基氧负离子在CO_(2)吸收过程中发挥关键作用,与CO_(2)发生化学键合作用,生成烷基碳酸盐[NtBuDEACOO]^(2-)。CO_(2)分子从气相扩散到吸收剂表面并在气/液界面处聚集,其吸收量在达到最大值后围绕平均值波动。温度和压力是影响CO_(2)吸收的关键因素,降低吸收温度和提高CO_(2)分压有利于CO_(2)的捕集。水的存在虽降低了吸收剂与CO_(2)的相互作用能,却提高了CO_(2)的传输性能。 展开更多
关键词 碳捕集 离子液体 密度泛函理论 分子动力学 微观机理
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煤沥青基硬炭负极材料的硝酸氧化梯度调控及储钠性能研究
8
作者 梁可盈 郭凯君 +3 位作者 王潇潇 卫贤贤 冯国红 谢莉婧 《煤炭转化》 北大核心 2025年第4期68-81,共14页
氧化处理是提高沥青基硬炭储钠性能的有效策略。沥青中含氧官能团可由其氧化程度进行调控,通过影响炭化过程中材料微晶形貌的演变,最终影响其衍生硬炭负极的电化学性能。基于煤沥青前驱体的分子特性,建立了硝酸液相氧化策略,揭示了预氧... 氧化处理是提高沥青基硬炭储钠性能的有效策略。沥青中含氧官能团可由其氧化程度进行调控,通过影响炭化过程中材料微晶形貌的演变,最终影响其衍生硬炭负极的电化学性能。基于煤沥青前驱体的分子特性,建立了硝酸液相氧化策略,揭示了预氧化处理对煤沥青基硬炭的结构演变及其作为钠离子电池负极对电化学性能的影响。结果表明:在优化条件(氧化反应温度为80℃,反应时间为24 h,沥青与硝酸质量比为1∶6)下所得材料展现出扩大的层间距及丰富的孔结构。该材料在30 mA/g的电流密度下可提供240.6 mAh/g的可逆比容量,较原始沥青提升了3倍,首次库仑效率从53.22%提升到85.08%。最后通过建立“氧化程度-微晶结构-储钠性能”的多维关联模型,揭示了硝酸液相氧化处理对煤沥青基硬炭储钠容量的作用机制,证明了硝酸氧化处理对改善沥青基硬炭负极材料电化学性能的有效性。 展开更多
关键词 煤沥青 硝酸氧化 钠离子电池 硬炭 负极材料
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以海藻酸钠为造孔剂制备高性能煤基硬炭的研究
9
作者 解炜 惠功领 +4 位作者 刘志芳 王一平 谢莉婧 苏方远 李晓明 《煤炭转化》 北大核心 2025年第4期82-94,共13页
采用改性或者氧化交联等方法可以扩大煤基硬炭的层间距,提升其比容量,但是会产生高比例的开孔导致首次效率降低,限制了其实际应用。海藻酸钠在升温过程中自分解可以起到活化作用,因此以新疆长焰煤为前驱体,海藻酸钠为造孔剂,采用酸洗纯... 采用改性或者氧化交联等方法可以扩大煤基硬炭的层间距,提升其比容量,但是会产生高比例的开孔导致首次效率降低,限制了其实际应用。海藻酸钠在升温过程中自分解可以起到活化作用,因此以新疆长焰煤为前驱体,海藻酸钠为造孔剂,采用酸洗纯化-混配-低温活化-高温炭化工艺制备硬炭,调节海藻酸钠与煤粉的比例以及活化温度进行工艺优化。通过拉曼光谱、X射线光电子能谱(RD)和X射线衍射(PS)表征硬炭微观结构,并且利用N_(2)/CO_(2)低温吸附脱附获取硬炭的孔结构;采用CR2032纽扣型电池评估煤基硬炭样品的电化学性能。结果表明:海藻酸钠在低温阶段使中间体产生大量的开孔,随后在高温炭化过程中开孔转变为闭孔。当原料煤与造孔剂质量比为1:2、活化温度为750℃时,硬炭可逆容量和初始库仑效率分别达到323 mAh/g和91%,并且具有优异的倍率和循环性能。 展开更多
关键词 硬炭 造孔剂 工艺优化 孔隙结构 钠离子电池
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钠离子电池硬炭负极过充析钠实验研究
10
作者 刘乾磊 戴丽琴 +3 位作者 易宗琳 苏方远 孙国华 陈成猛 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第8期2812-2819,共8页
钠离子电池是临近空间飞行器二次电池的有力候选者。关于硬炭负极析钠的监测、失效及析钠机制分析对钠离子电池的管理和使用具有指导意义,但该方面研究较少。对此,通过设置一系列的析钠梯度,利用微分容量曲线,结合扫描电子显微镜(SEM)... 钠离子电池是临近空间飞行器二次电池的有力候选者。关于硬炭负极析钠的监测、失效及析钠机制分析对钠离子电池的管理和使用具有指导意义,但该方面研究较少。对此,通过设置一系列的析钠梯度,利用微分容量曲线,结合扫描电子显微镜(SEM)、恒电流间歇滴定(GITT)等方法对负极析钠行为进行研究。结果表明:在20 mA/g电流密度下放电12.5 h,硬炭表面形成钠团簇,继续钠化2.5 h,钠团簇转变为钠金属,同时,钠金属的脱钠电位可以被微分容量曲线监测;由于钠团簇的脱钠能垒较低,不影响电池循环性能;钠金属块使电池界面阻抗和电荷转移阻抗进一步增加,导致循环容量加速衰减。 展开更多
关键词 钠离子电池 硬炭 负极 析钠 钠金属 失效
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CO_(2)气浮对兰炭废水中乳化油脱除的影响研究
11
作者 杨晨宇 曲旋 +3 位作者 李伟伟 郝晓刚 李慧芳 张荣 《水处理技术》 北大核心 2025年第4期141-147,共7页
利用CO_(2)气浮技术脱除兰炭废水中难处理的乳化油,探讨了气浮时间、CO_(2)流量、反应压力和反应温度对废水p H动态变化及乳化油脱除效率的影响规律,采用响应面法分析了各因素之间的交互作用,建立了乳化油脱除率的预测模型。研究表明CO_... 利用CO_(2)气浮技术脱除兰炭废水中难处理的乳化油,探讨了气浮时间、CO_(2)流量、反应压力和反应温度对废水p H动态变化及乳化油脱除效率的影响规律,采用响应面法分析了各因素之间的交互作用,建立了乳化油脱除率的预测模型。研究表明CO_(2)气浮脱除兰炭废水中乳化油的过程中,废水p H呈现先恒定后下降的趋势,废水p H由最初的8.64降到7.10左右。乳化油的脱除率与废水p H和气泡性质密切相关。在40~70℃温度范围内,不同因素对乳化油脱除率的影响顺序为:气浮时间>CO_(2)流量>反应压力,其中CO_(2)流量与气浮时间的交互作用最显著。响应面分析获得的优化参数为CO_(2)流量58.5 m L/min、反应压力0.4 MPa和气浮时间25 min,在此条件下兰炭废水中乳化油的脱除率达到83.19%,与模型预测值的偏差仅为0.07%。 展开更多
关键词 兰炭废水 乳化油 CO_(2)气浮 pH动态变化 响应面分析法
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3D打印碳纤维增强PA66的工艺参数与晶格构型的研究
12
作者 韩梅 彭宣智 +6 位作者 吴光平 齐洪磊 韩少剑 袁立业 智杰颖 杨禹 吕晓轩 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期265-271,共7页
工艺优化与晶格结构设计是影响3D打印材料性能的关键因素。通过研究层厚度、打印速度以及打印方向对碳纤维增强尼龙66力学性能的影响规律,优化其3D打印工艺,最后确定最佳的打印工艺条件为同心圆打印方向,层高0.1mm,打印速度70mm/s,获得... 工艺优化与晶格结构设计是影响3D打印材料性能的关键因素。通过研究层厚度、打印速度以及打印方向对碳纤维增强尼龙66力学性能的影响规律,优化其3D打印工艺,最后确定最佳的打印工艺条件为同心圆打印方向,层高0.1mm,打印速度70mm/s,获得的碳纤维增强尼龙66的拉伸强度为121.969MPa,弯曲强度191.603MPa。对类蜂窝晶格、加筋蜂窝晶格、异化蜂窝晶格的压缩强度进行了有限元模拟分析,结果显示异化蜂窝晶格的压缩强度最佳,类蜂窝晶格次之,加筋蜂窝晶格最差。最后通过压缩实验对3种晶格结构进行分析,结果显示其压缩强度与有限元分析结果一致,异化蜂窝晶格结构的压缩性能最佳,其压缩强度为111.37MPa,比压缩强度为7.05MPa/g。可为碳纤维增强尼龙66材料的3D打印应用提供设计参考。 展开更多
关键词 3D打印 工艺参数 晶格结构 有限元模拟
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不同酸强度HY分子筛对正己烷裂解机理影响的理论研究
13
作者 卫丽莎 王慧 +2 位作者 董奇 李永旺 相宏伟 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第6期52-62,共11页
能源需求增长与化石燃料枯竭促使重质原油的高效转化成为研究重点,烷烃裂解技术可将长链烷烃转化为短链烃产物,从而提升长链烷烃的经济价值。HY分子筛因具有比表面积较高和酸强度较适宜的优点,是目前常用的烷烃催化裂解催化剂之一,但HY... 能源需求增长与化石燃料枯竭促使重质原油的高效转化成为研究重点,烷烃裂解技术可将长链烷烃转化为短链烃产物,从而提升长链烷烃的经济价值。HY分子筛因具有比表面积较高和酸强度较适宜的优点,是目前常用的烷烃催化裂解催化剂之一,但HY分子筛酸强度对烷烃裂解机理影响的理论研究还比较少。采用周期密度泛函理论计算方法,以丙烷和正己烷为模型底物,研究了不同酸强度(Al取代结构分别为1Al取代、3Al取代和6Al取代,相应n(Si)/n(Al)分别为47、15和7)的HY分子筛对烷烃裂解机理的影响,并分析了正己烷中不同C—C键断裂的难易程度。结果表明,随着HY分子筛Bronsted酸强度增强,丙烷和正己烷质子化反应的表观吉布斯自由能垒降低,HY分子筛的烷烃裂解反应催化活性增强。正己烷中3种C—C键的断裂难度由易到难分别为C^(3)—C^(4)键、C^(2)—C^(3)键和C^(1)—C^(2)键。 展开更多
关键词 HY分子筛 Br?nsted酸强度 正己烷 裂解机理 周期密度泛函理论
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糠醛渣与煤共气化灰渣对刚玉耐火材料侵蚀动力学研究
14
作者 戴存清 马晓彤 +9 位作者 鲁浩 陈贵明 刘伟 郭腾飞 王烟霞 孙领民 庄淑娟 王志刚 李怀柱 孔令学 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第7期62-73,共12页
糠醛渣(Furfural Residue,FR)与煤共气化可实现其高效清洁利用,但碱金属含量高的糠醛渣会加剧气化炉耐火材料侵蚀。采用XRD、SEM-EDS和FactSage热力学计算软件,研究了糠醛渣中K_(2)O含量、耐火材料中Al_(2)O_(3)含量及侵蚀温度等因素对... 糠醛渣(Furfural Residue,FR)与煤共气化可实现其高效清洁利用,但碱金属含量高的糠醛渣会加剧气化炉耐火材料侵蚀。采用XRD、SEM-EDS和FactSage热力学计算软件,研究了糠醛渣中K_(2)O含量、耐火材料中Al_(2)O_(3)含量及侵蚀温度等因素对气化灰渣侵蚀耐火材料的影响机制。结果表明:随FR配比的增加,灰渣的流动温度先增加后降低。灰渣在刚玉砖表面的铺展面积随流动温度降低而降低,灰渣在刚玉砖内的渗透率随流动温度增加而降低;随刚玉砖中Al_(2)O_(3)含量的增加,灰渣在刚玉砖表面的铺展面积增加,在刚玉砖内的渗透率降低;灰渣中FR质量分数高于40%时,刚玉砖中Al_(2)O_(3)与灰渣发生化学反应生成低熔点矿物质钾霞石(KAlSiO_(4)),降低灰渣流动温度,破坏刚玉砖表面致密性,促进熔渣渗透;FR质量分数低于40%时,反应生成高熔点矿物质白榴石(KAlSi2O6)和钙长石(CaAl2Si2O8),增加灰渣流动温度,抑制熔渣渗透;灰渣对耐火材料的渗透率随温度的升高而增大。灰渣与刚玉耐火材料反应的活化能Ea为25.453 kJ/mol,反应焓ΔH为215.388 kJ/mol,ΔS为-63.1 J/mol,这表明灰渣侵蚀刚玉砖的反应较难进行,刚玉耐火材料具有较强的抗侵蚀能力。 展开更多
关键词 糠醛渣 共气化 耐火材料侵蚀 影响机制 刚玉砖 动力学
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Fe/SAPO-34催化剂制备及其CO加氢制低碳烯烃性能研究
15
作者 李柳柳 张明伟 +1 位作者 汪颖军 房克功 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期504-514,共11页
费托合成是合成气制低碳烯烃的重要途径,但目前存在产物选择性难以控制、碳效低等问题。本工作采用负压浸渍法制备了一系列不同Fe含量的Fe/SAPO-34催化剂,并评价了其CO加氢反应性能。结合N_(2)吸附-脱附、XRD、SEM、NH_(3)-TPD和CO-TPD... 费托合成是合成气制低碳烯烃的重要途径,但目前存在产物选择性难以控制、碳效低等问题。本工作采用负压浸渍法制备了一系列不同Fe含量的Fe/SAPO-34催化剂,并评价了其CO加氢反应性能。结合N_(2)吸附-脱附、XRD、SEM、NH_(3)-TPD和CO-TPD等表征手段,揭示了不同Fe含量Fe/SAPO-34催化剂的构效关系。结果表明,随着Fe负载量的增加,催化剂表面酸强度和酸量依次降低,CO的非解离活化能力减弱,CO的解离活化能力增强,从而使低碳烯烃和含氧化合物选择性分别呈现升高和下降的变化趋势。在200℃,2.0 MPa,GHSV=3300 h^(-1)的温和反应条件下,在包含CO_(2)的全碳产物分布中,当铁负载量为5%时,低碳烯烃选择性为16.2%,含氧化合物选择性为52.6%;当铁负载量为25%时,低碳烯烃选择性为31.9%,含氧化合物选择性为16.9%。结合in situ IR表征,提出了催化剂上合理的CO加氢反应机制。本研究为高碳效制低碳烯烃催化剂的研制提供了一条新的路径,展现出良好的应用前景。 展开更多
关键词 费托合成 铁基催化剂 SAPO-34分子筛 低碳烯烃
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硼改性气化渣活化过硫酸盐降解高盐废水中双酚A的研究
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作者 司文豪 王康军 +2 位作者 齐菲 曾泽泉 黄张根 《煤炭转化》 北大核心 2025年第4期152-165,共14页
本研究针对煤化工生产过程中产生的高盐废水中双酚A(BPA)难降解这一问题,提出了一种基于硼改性气化渣(GS-B)活化过硫酸盐(过二硫酸钠(PDS))的绿色高效处理方法。通过非自由基途径实现了对双酚A的高效脱除,显著提升了催化剂在高盐体系中... 本研究针对煤化工生产过程中产生的高盐废水中双酚A(BPA)难降解这一问题,提出了一种基于硼改性气化渣(GS-B)活化过硫酸盐(过二硫酸钠(PDS))的绿色高效处理方法。通过非自由基途径实现了对双酚A的高效脱除,显著提升了催化剂在高盐体系中的活性和抗盐性能。实验采用硝酸改性气化渣与硼酸混合,经不同高温煅烧制得硼改性气化渣(GS-B300,GS-B600,GS-B900)。表征结果显示,GS-B900催化剂具有丰富的孔道结构、高比表面积(579 m^(2)/g)和稳定的B掺杂位点(C—B和BCO_(2)键)。GS-B900/PDS体系在高盐环境(溶解性总固体(TDS)含量≤10 g/L)下活性稳定,但过高盐度会抑制PDS活化能力。研究表明,该体系主要通过单线态氧(^(1)O_(2))主导的非自由基途径降解污染物,辅以少量自由基(·OH,SO_(4)^(-)·和O_(2)^(-))协同作用,使其在高盐环境下仍保持优异催化活性(70 min内BPA完全去除)。本研究为高盐废水的处理提供了一种成本低、效率高的解决方案,同时实现了煤气化渣的资源化利用。 展开更多
关键词 煤气化渣 高盐废水 过硫酸盐 非自由基氧化 高级氧化技术
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高电压双电层超级电容器电解质的研究进展
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作者 徐桂培 刘浩 +7 位作者 赖洁文 卢毅锋 黄辉 易宗琳 邸会芳 王振兵 苏方远 陈成猛 《材料导报》 北大核心 2025年第9期16-23,共8页
双电层超级电容器(EDLC)因功率密度高、循环寿命长、安全可靠而应用广泛,但较低的能量密度限制了其进一步发展。提高其能量密度的最有效方法是拓宽工作电压窗口,影响EDLC工作电压窗口的主要因素是电解质在高电压下的稳定性。本文综述了... 双电层超级电容器(EDLC)因功率密度高、循环寿命长、安全可靠而应用广泛,但较低的能量密度限制了其进一步发展。提高其能量密度的最有效方法是拓宽工作电压窗口,影响EDLC工作电压窗口的主要因素是电解质在高电压下的稳定性。本文综述了近年来高电压EDLC电解质的研究进展,包括水系电解液、有机电解液、离子液体和凝胶电解质,从电解质组分设计、耐高电压的溶剂分子及阴阳离子的开发、加入功能添加剂等策略入手,着重讨论了水系“盐包水”电解液、有机体系功能添加剂、离子液体的阴阳离子调控和凝胶电解质的设计思路和原理。文末给出了高电压EDLC电解质的挑战及应对策略。 展开更多
关键词 超级电容器 电解质 高电压 电解质设计 功能添加剂
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膜分离耦合PSA提氢工艺在焦炉煤气制合成氨中的应用研究
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作者 李振东 张贵雄 +3 位作者 白雪 刘哲语 宋伟 张贵堂 《现代化工》 北大核心 2025年第S1期392-395,400,共5页
某焦化厂建有年产20万t甲醇装置,配套建有年产7万t合成氨装置。由于近年来甲醇市场低迷,企业计划停运甲醇装置,将合成氨提氢原料气由甲醇驰放气改为焦炉煤气,提氢产生的高热值煤气用于发电,对焦炉煤气实现高效利用;由于原料气组分和温... 某焦化厂建有年产20万t甲醇装置,配套建有年产7万t合成氨装置。由于近年来甲醇市场低迷,企业计划停运甲醇装置,将合成氨提氢原料气由甲醇驰放气改为焦炉煤气,提氢产生的高热值煤气用于发电,对焦炉煤气实现高效利用;由于原料气组分和温度发生改变,导致无法匹配原有PSA提氢工艺。根据实际工况,采用膜分离耦合PSA提氢工艺完成项目改造。改造完成后,得到纯度≥99.7%的产品H_(2),膜非渗透气满足燃气发电系统的压力要求;此项目不仅提高了经济效益,而且为焦化企业提氢工艺改造提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 焦炉煤气 膜分离 PSA 提氢 合成氨
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干法电极技术在超级电容器和锂离子电池中的研究进展 被引量：1
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作者 徐桂培 刘浩 +4 位作者 赖洁文 卢毅锋 黄辉 邸会芳 王振兵 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1445-1460,共16页
干法电极技术因其无溶剂、成本低、机械强度高和对环境友好等优点,被认为是未来高性能储能器件开发的关键技术。本文分析了干法电极技术的原理,归纳总结了干法电极制备中常用黏结剂的性质和应用,阐述了干法电极技术的优点,回顾了干法电... 干法电极技术因其无溶剂、成本低、机械强度高和对环境友好等优点,被认为是未来高性能储能器件开发的关键技术。本文分析了干法电极技术的原理,归纳总结了干法电极制备中常用黏结剂的性质和应用,阐述了干法电极技术的优点,回顾了干法电极技术的起源和发展历程,介绍了干法电极技术在超级电容器和锂离子电池领域的研究进展。从工艺原理、研究进展、关键设备、关键参数及优缺点对比等方面,重点论述了聚合物纤维化、干法喷涂沉积、气相沉积、热熔挤压、直接压制和3D打印6种干法电极技术。结果表明,目前大规模干法电极制造工艺仍存在挑战,现有工艺普遍存在生产规模小、所需原料需特殊处理以及与现有产线不兼容等共性问题。最后总结了干法电极技术在锂离子电池和超级电容器领域的未来研究方向:开发新型黏结剂、优化干混工艺、调节电极质量负载、优化生产路线和探索新的工艺。本文可为相关领域的科研工作者和技术人员工作的开展提供参考,并为干法电极技术在超级电容器和锂离子电池领域的发展提供方向指导。 展开更多
关键词 锂离子电池 超级电容器 电极制备 干法电极
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火焰喷雾热解制单原子催化剂研究进展
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作者 王琳茹 赵宁 +1 位作者 王晓波 黄鑫 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
随着全球能源和环境问题的日益严重,单原子催化剂兼具100%原子利用率和独特的电子结构,受到研究机构的广泛关注。单原子催化剂商业化应用的关键在于其规模化制备及在重要工业反应的应用。近年来,火焰喷雾热解法是一种简单、高效、可规... 随着全球能源和环境问题的日益严重,单原子催化剂兼具100%原子利用率和独特的电子结构,受到研究机构的广泛关注。单原子催化剂商业化应用的关键在于其规模化制备及在重要工业反应的应用。近年来,火焰喷雾热解法是一种简单、高效、可规模化制备单原子催化剂的合成策略。本综述对单原子催化剂规模化制备方法和火焰喷雾热解制单原子催化剂的研究进展进行综合评述。总结了火焰喷雾热解制Mo、Pt、Pd、La、Zr基单原子催化剂在甲烷无氧转化、CO氧化、CO_(2)加氢制甲醇和光催化反应的研究进展。相比于传统的湿式制备方法,火焰喷雾热解法所制单原子催化剂具有良好的高温结构稳定性、抗积炭性、各组分的物相及其空间分布可控等优势。对火焰喷雾热解制单原子催化剂的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 火焰喷雾热解 单原子催化 规模化制备 催化稳定性
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