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面向等离子体自钝化钨合金制备与服役性能的研究进展
1
作者 朱晓勇 刘家琴 +1 位作者 谭晓月 吴玉程 《机械工程材料》 北大核心 2025年第6期1-11,共11页
钨具有高熔点、高热导率、低溅射率和低氘/氚滞留等优点,被认为是未来核聚变装置中最有前景的面向等离子体候选材料之一。但钨的抗氧化性能较差,一旦发生冷却失效事故并伴随真空室破裂,钨会迅速氧化、升华,导致核聚变装置面临放射性物... 钨具有高熔点、高热导率、低溅射率和低氘/氚滞留等优点,被认为是未来核聚变装置中最有前景的面向等离子体候选材料之一。但钨的抗氧化性能较差,一旦发生冷却失效事故并伴随真空室破裂,钨会迅速氧化、升华,导致核聚变装置面临放射性物质泄漏的风险。从钨材料改进和增强表面防护两个方面来解决抗高温氧化问题,对于从根本上确保核聚变装置的安全运行具有重要意义,为此提出了自钝化钨合金的概念。介绍了钨的高温氧化特征及抗氧化与防护方法,讨论了自钝化钨合金的制备方法,从成分和微观结构方面分析了自钝化钨合金的抗氧化策略,综述了自钝化钨合金的力学、热学和抗辐照等服役性能,并提出了未来的研究方向。 展开更多
关键词 核聚变装置 面向等离子材料 自钝化钨合金 抗氧化性能 服役性能
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综合化学实验设计:单/双核铜配合物的温度控制合成、表征及转化 被引量：2
2
作者 楚进锋 齐继 +2 位作者 白恩颖 孔泽华 宋宇飞 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期972-977,共6页
化学类专业本科生在理论课学习中,对反应的热力学产物和动力学产物有了一定的理论认识,但目前鲜有实验能够使其直观体会2种产物在制备时的差异.本实验以氯化铜和邻氨基苯甲酰胺为原料,水和乙醇为溶剂,通过仅改变反应温度,分别在60℃水... 化学类专业本科生在理论课学习中,对反应的热力学产物和动力学产物有了一定的理论认识,但目前鲜有实验能够使其直观体会2种产物在制备时的差异.本实验以氯化铜和邻氨基苯甲酰胺为原料,水和乙醇为溶剂,通过仅改变反应温度,分别在60℃水浴加热和冰水浴冷却条件下得到了红色的热力学产物二(μ-氯)·二[氯·(邻氨基苯甲酰胺)合铜(Ⅱ)](1)和黄绿色的动力学产物二氯·二(邻氨基苯甲酰胺)合铜(Ⅱ)(2),产率分别为80.4%和76.4%.采用络合滴定法和仪器分析方法对产物进行了表征测试,结果表明在不同温度下可制备2种不同组成、结构和性质的热力学和动力学产物,且在加热条件下,配合物2可以转化为配合物1.本设计为化学类相关专业本科生综合实验教学提供了一个成功案例,可加深学生对结构与性能的科学关联以及构效关系的认识和理解. 展开更多
关键词 综合化学实验 铜配合物 邻氨基苯甲酰胺 温度控制 热力学产物 动力学产物
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高分辨质谱-色谱联用技术在食品接触材料迁移物筛查中的应用研究进展 被引量：1
3
作者 王国秀 张琦 +2 位作者 陆佳 王朝晖 杜振霞 《食品科学》 北大核心 2025年第7期346-356,共11页
在缺乏相关检测方法、质谱数据库及标准品的情况下,对食品接触材料(food contact materials,FCMs)中迁移浓度差异大、种类繁多、结构复杂、来源广泛的迁移物质进行鉴定仍是FCMs安全性评价领域的难点。近年来,高分辨质谱(high resolution... 在缺乏相关检测方法、质谱数据库及标准品的情况下,对食品接触材料(food contact materials,FCMs)中迁移浓度差异大、种类繁多、结构复杂、来源广泛的迁移物质进行鉴定仍是FCMs安全性评价领域的难点。近年来,高分辨质谱(high resolution mass spectrometry,HRMS)技术以其高灵敏度、高分辨率和高准确性被广泛应用于FCMs迁移物质筛查领域,为解决上述难点提供了强有力的技术支持,逐渐成为FCMs迁移物质筛查及检测的主要手段之一。本文对近几年(2019—2024年)HRMS技术在FCMs迁移物质筛查中的应用进展进行了综述,首先介绍了HRMS技术的基本原理和分类,然后重点分析了该技术在FCMs迁移物质筛查中的最新研究进展。同时,对HRMS技术应用于FCMs迁移物质筛查领域面临的挑战进行了说明,最后对HRMS在FCMs迁移物质筛查领域的发展前景进行了展望。本文旨在通过总结HRMS技术在FCMs迁移物质筛查中的应用现状,为食品安全领域的研究者和实践者提供有价值的参考,促进HRMS技术在食品安全领域的进一步应用和发展。 展开更多
关键词 高分辨质谱 食品接触材料 迁移物质 迁移物质筛查
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对甲氧基肉桂酰甲酰胺基二硫化合物合成及其光引发性能
4
作者 崔瑞雪 张玉含 孙芳 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1305-1311,共7页
芳香二硫类化合物作为一类新型LED光引发剂近年来备受关注,但已报道的芳香二硫类光引发剂的吸收波长较短,无法应用于穿透性更强的长波长LED光源所触发的光聚合体系。因此,设计并合成了一种长波长对甲氧基肉桂酰甲酰胺基二硫化合物光引发... 芳香二硫类化合物作为一类新型LED光引发剂近年来备受关注,但已报道的芳香二硫类光引发剂的吸收波长较短,无法应用于穿透性更强的长波长LED光源所触发的光聚合体系。因此,设计并合成了一种长波长对甲氧基肉桂酰甲酰胺基二硫化合物光引发剂(O-BSCF),详细探讨了O-BSCF的光吸收、光降解及光引发性能。研究结果表明,O-BSCF最大吸收波长在217 nm处,在波长405以及455 nm有一定的光吸收。O-BSCF在405以及455 nm LED光照下均能高效地引发双酚A缩水甘油酯(Bis-GMA)/三乙二醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)体系的光聚合。在405以及455 nm LED光照下辐照200 s时,O-BSCF所引发的Bis-GMA/TEGDMA的最终双键转化率分别为85.2%和72.5%,最大双键聚合速率分别为3.05%/s和1.69%/s,均高于对照组CQ/DMAEMA所引发的。O-BSCF的降解机理是在光照下S-S键断裂产生芳硫自由基,引发丙烯酸酯类单体光聚合。并且,O-BSCF展现出优秀的光漂白性能,其在无色和深层LED固化领域具有巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 LED光聚合 肉桂酰甲酰胺 二硫化合物 光引发剂
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PdVWTi耦合催化剂对乙二胺的选择性催化氧化研究
5
作者 王加欣 刘志坚 +3 位作者 冯拥军 赵保槐 任靖 杨振钰 《现代化工》 北大核心 2025年第6期218-223,共6页
通过引入氧化和还原活性中心,可控制备了双活性位点的PdVWTi耦合催化剂,并通过XRD、N_(2)吸脱附等温仪、XPS等对催化剂进行表征与分析,研究了2种活性组分负载方法对乙二胺选择性氧化的活性和N_(2)选择性影响。结果表明,共浸渍法制备的... 通过引入氧化和还原活性中心,可控制备了双活性位点的PdVWTi耦合催化剂,并通过XRD、N_(2)吸脱附等温仪、XPS等对催化剂进行表征与分析,研究了2种活性组分负载方法对乙二胺选择性氧化的活性和N_(2)选择性影响。结果表明,共浸渍法制备的催化剂中Pd和V能更好地耦合协同,可以保留较好的氧化活性,在345℃下实现了乙二胺的完全转化,并且表现出优异的N_(2)选择性,达到98.6%。 展开更多
关键词 含氮挥发性有机物 选择性氧化 催化剂 协同耦合氧化
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基于DRS-PCA-深度森林架构对牛皮纸袋的分类研究
6
作者 姜红 杨棋驭 张馨艺 《包装工程》 北大核心 2025年第17期265-270,共6页
目的解决普通拉曼光谱对牛皮纸袋进行分类的过程中存在的荧光干扰强、数据维度高、模型泛化能力不足等问题。方法建立一种基于“差分拉曼光谱-主成分分析-深度森林”(DRS-PCA-深度森林)三级联合分类框架。结果利用差分拉曼光谱采集54个... 目的解决普通拉曼光谱对牛皮纸袋进行分类的过程中存在的荧光干扰强、数据维度高、模型泛化能力不足等问题。方法建立一种基于“差分拉曼光谱-主成分分析-深度森林”(DRS-PCA-深度森林)三级联合分类框架。结果利用差分拉曼光谱采集54个牛皮纸袋样品的光谱数据,根据样品填料成分将其分为六大类,主成分分析将原始的1912维光谱数据降至13维,有效降低了数据复杂度,深度森林模型在分层划分训练集和验证集条件下,其准确率达到93.2%,加权F1为0.932,显著优于SVM、随机森林等传统方法。同时,通过噪声实验验证了该模型在噪声干扰的情况下仍然能保持较高的准确率。结论该方法为牛皮纸袋样品分类提供了高效、无损的解决方案,也可用于物证溯源及废纸回收等领域,还可为公安机关实际办案提供技术支持。 展开更多
关键词 差分拉曼光谱 牛皮纸袋 主成分分析 深度森林模型
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核聚变装置偏滤器面向等离子体材料的发展现状与展望
7
作者 刘家琴 张小强 +2 位作者 朱晓勇 马冰 吴玉程 《机械工程材料》 北大核心 2025年第10期1-11,共11页
偏滤器作为受控核聚变装置的核心组件,其面向等离子体材料必须耐受高温等离子体产生的强热流、粒子流和中子辐照的复合效应。这些效应可能引起材料损伤和杂质生成,导致等离子体的能量损失和约束效率下降,同时,滞留在面向等离子体第一壁... 偏滤器作为受控核聚变装置的核心组件,其面向等离子体材料必须耐受高温等离子体产生的强热流、粒子流和中子辐照的复合效应。这些效应可能引起材料损伤和杂质生成,导致等离子体的能量损失和约束效率下降,同时,滞留在面向等离子体第一壁面上的燃料粒子再循环也直接影响等离子体密度的控制。综述了偏滤器面向等离子体材料在聚变堆高热负荷、等离子体辐照以及中子辐照等服役条件下的损伤失效行为,介绍了碳基材料、铍金属和钨基材料等面向等离子体主要候选材料,综述了合金化、复合化和弥散强化等钨基材料强韧化策略,展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 核聚变 偏滤器 面向等离子体材料 服役条件 物理作用
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面向浓海水综合利用的电解海水制氢工艺
8
作者 辛慧军 刘威 +1 位作者 周道金 孙晓明 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期15-20,共6页
该文首先回顾当前海水电解进展,并针对连续海水电解、浓缩海水电解中存在的阳极催化剂选择性不足、阴极催化剂易毒化、海水资源难以得到充分利用等桎梏,从电极材料组分、结构优化、阳极耦合反应的拓展和钙镁离子的综合利用等角度对高效... 该文首先回顾当前海水电解进展,并针对连续海水电解、浓缩海水电解中存在的阳极催化剂选择性不足、阴极催化剂易毒化、海水资源难以得到充分利用等桎梏,从电极材料组分、结构优化、阳极耦合反应的拓展和钙镁离子的综合利用等角度对高效稳定电解海水工艺进行展望。 展开更多
关键词 海水 电化学 氢能 电解装置 制氢路线
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火焰法原位改性不锈钢电极及其电催化析氧反应的研究
9
作者 白智群 沙微浩 +4 位作者 苗津源 谢鳌 林峻如 万平玉 唐阳 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第10期4020-4026,共7页
本研究发展了一种基于火焰燃烧的“一步成型”原位改性策略,在316L不锈钢表面原位构筑多孔Ni Fe复合氧化物催化层(NiFe/316L),实现了析氧反应(OER)催化剂活性与工业稳定性的协同优化。通过高温火焰氧化耦合及快速冷淬,实现合金相分离与... 本研究发展了一种基于火焰燃烧的“一步成型”原位改性策略,在316L不锈钢表面原位构筑多孔Ni Fe复合氧化物催化层(NiFe/316L),实现了析氧反应(OER)催化剂活性与工业稳定性的协同优化。通过高温火焰氧化耦合及快速冷淬,实现合金相分离与分级造孔,形成具有连续多孔结构的多孔界面;X射线光电子能谱(XPS)证实电极表面Ni,Fe,O元素共存,并均匀地分布在电极表面。在1 mol/L KOH中,电极表现出优异OER活性,10 mA/cm^(2)下过电位为256 mV,Tafel斜率为40.8 mV/dec,电化学活性面积为141 cm^(2),较基底提升7倍,电荷转移电阻(R_(ct))从基底的202.9Ω降至3.36Ω。在模拟工业条件(30%KOH,80℃)下,1000 mA/cm^(2)电流密度持续运行100小时后,电极性能未有明显衰减,稳定性优于多数报道的非贵金属催化剂。本研究为工业级OER电极开发提供了高效、低成本的解决方案。 展开更多
关键词 析氧反应 316L不锈钢 火焰燃烧法 电解水
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废弃塑料的化学回收资源化利用研究进展 被引量：40
10
作者 孙小东 曹鼎 +3 位作者 胡倩倩 姚文清 李景虹 冯拥军 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期44-54,共11页
塑料对人类社会进步和经济发展发挥着重要作用的同时,塑料的大规模生产和使用不可避免地产生大量的废旧塑料,无疑对地表水、土壤和海洋等带来严重的污染。塑料污染已成为全球可持续发展的挑战。传统物理回收法难以满足环保和资源化的要... 塑料对人类社会进步和经济发展发挥着重要作用的同时,塑料的大规模生产和使用不可避免地产生大量的废旧塑料,无疑对地表水、土壤和海洋等带来严重的污染。塑料污染已成为全球可持续发展的挑战。传统物理回收法难以满足环保和资源化的要求,发展高效化学回收资源利用势在必行。文章针对8种典型量大面广的塑料如对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚烯烃[含聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)]、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)等,梳理了当前国内外废弃塑料的化学回收资源化利用研究进展,特别是近10年内的新技术,对废弃塑料化学回收再利用技术的开发有一定的参考借鉴意义。 展开更多
关键词 废弃塑料 化学回收 资源化利用
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生物质平台化合物电催化制备高值燃料与化学品研究进展 被引量：10
11
作者 周华 栗振华 +1 位作者 孔祥贵 段昊泓 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1449-1460,共12页
生物质是一类丰富的可再生碳基资源,有望代替传统化石资源生产燃料和化学品,受到了广泛关注和研究.近年来,电催化作为一种绿色高效的转化策略,成为生物质催化转化的重要研究方向之一,具有巨大的应用前景.本文总结了生物质平台化合物电... 生物质是一类丰富的可再生碳基资源,有望代替传统化石资源生产燃料和化学品,受到了广泛关注和研究.近年来,电催化作为一种绿色高效的转化策略,成为生物质催化转化的重要研究方向之一,具有巨大的应用前景.本文总结了生物质平台化合物电催化制备高附加值燃料与化学品的研究进展,根据反应类型重点介绍了电催化氧化、还原和偶联反应,对催化反应过程和机理进行了阐述,并对电催化生物炼制的前景进行了展望. 展开更多
关键词 生物质 电催化 氧化反应 还原反应 偶联反应
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电化学二氧化碳还原制甲酸催化剂的研究进展 被引量：6
12
作者 李喆 李泽洋 +1 位作者 杨宇森 卫敏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期53-66,共14页
随着日益增长的能源需求,人类社会对于传统碳基化石能源过度依赖,不仅加速了地球上有限能源储备的消耗,还导致大气中二氧化碳(CO_(2))不断累积。如何对二氧化碳进行可持续的捕获再利用,实现高效的零碳网络循环,已成为人类亟需解决的重... 随着日益增长的能源需求,人类社会对于传统碳基化石能源过度依赖,不仅加速了地球上有限能源储备的消耗,还导致大气中二氧化碳(CO_(2))不断累积。如何对二氧化碳进行可持续的捕获再利用,实现高效的零碳网络循环,已成为人类亟需解决的重大挑战之一。近年来,使用绿色可持续电力的电化学二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)生产增值化学品成为研究热点。本文首先介绍了CO_(2)RR的基本电化学反应原理;然后总结了电化学还原CO_(2)制备甲酸/甲酸盐的主要金属基催化剂,着重介绍了Bi、Sn、In三类金属基催化剂的设计调控策略;进一步概括了电化学相关的原位表征手段,分别介绍了原位光谱技术和原位X射线表征技术;最后对电催化二氧化碳还原研究领域的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 二氧化碳 电化学还原 甲酸 金属基催化剂 原位表征
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废轮胎裂解炭黑在能源存储及转换中的应用进展 被引量：5
13
作者 陈美玲 孙艳芝 +2 位作者 吴玉锋 袁浩然 潘军青 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期72-82,共11页
全球每年大量报废的废轮胎产生引起严重的资源浪费和环境污染等问题,热裂解作为废轮胎高效的最终处理方式之一获得了广泛的应用。裂解炭黑作为废轮胎裂解主要副产物,它的高值化利用有利于推动废轮胎裂解行业健康发展和价值链提升。该裂... 全球每年大量报废的废轮胎产生引起严重的资源浪费和环境污染等问题,热裂解作为废轮胎高效的最终处理方式之一获得了广泛的应用。裂解炭黑作为废轮胎裂解主要副产物,它的高值化利用有利于推动废轮胎裂解行业健康发展和价值链提升。该裂解炭黑含有高达75%~81%的无定形碳,经过纯化(除灰分)和改性处理可获得具有与商品炭黑导电性相当的多孔碳材料,在能源存储和能源转换方面有着日益重要的应用。本文结合废轮胎裂解炭黑纯化方法以及改性方式,主要围绕裂解炭黑在超级电容器、二次电池和电催化等方面的研究进展,对裂解炭黑资源化研究和应用现状等进行综述分析。 展开更多
关键词 废轮胎 裂解炭黑 超级电容器 二次电池 电催化
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电解水制氢耦合有机物氧化研究进展 被引量：3
14
作者 夏天 栗振华 +1 位作者 邵明飞 段雪 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期42-51,共10页
利用可再生能源(太阳能、风能)驱动的电解水制氢技术是获取“绿氢”的必经之路,是实现碳中和的重要战略措施。然而,目前电解水制氢技术仍面临电解效率低和能耗高等问题。其原因之一在于阳极析氧反应(OER)动力学过程缓慢,制约了阴极产氢... 利用可再生能源(太阳能、风能)驱动的电解水制氢技术是获取“绿氢”的必经之路,是实现碳中和的重要战略措施。然而,目前电解水制氢技术仍面临电解效率低和能耗高等问题。其原因之一在于阳极析氧反应(OER)动力学过程缓慢,制约了阴极产氢,并且阳极产物氧气的附加值较低。利用电解水过程中阳极产生的“活性氧”物种催化有机物选择性氧化(替代OER),被证明是能够降低电解水反应电压、提高产氢效率的有效策略,并且利用阳极得到高附加值化学品可以进一步分摊并降低制氢成本,最近受到科研界和产业界的广泛关注。基于此,总结了近年来电解水制氢耦合有机物氧化方面的研究进展,包括:阳极表面水活化产生活性氧的种类及其催化有机氧化反应机理、反应物吸附过程强化提升反应速率相关策略、电解水制氢耦合氧化反应器设计和产物分离等技术。最后,对该领域的未来发展前景和面临的挑战进行了总结和展望。 展开更多
关键词 电解水制氢 活性氧 耦合反应 有机氧化 反应物富集
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甲醇水蒸气重整制氢催化剂的研究进展 被引量：5
15
作者 冯凯 孟浩 +1 位作者 杨宇森 卫敏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期5498-5516,共19页
甲醇作为一种常温常压下稳定的液相储氢介质,具有高的氢碳比、价格低廉、储运方便等优势。通过甲醇重整制氢来替代传统碳氢化合物的催化重整过程是实现氢能绿色制取和高效储运的重要手段。本文首先介绍了甲醇重整制氢反应的机理及特点;... 甲醇作为一种常温常压下稳定的液相储氢介质,具有高的氢碳比、价格低廉、储运方便等优势。通过甲醇重整制氢来替代传统碳氢化合物的催化重整过程是实现氢能绿色制取和高效储运的重要手段。本文首先介绍了甲醇重整制氢反应的机理及特点;然后从单金属、双金属以及金属价态调控方面综述了金属活性位点的结构优化策略;接着从载体元素掺杂、缺陷位点调控以及载体晶相控制方面阐述了金属-载体界面结构调控策略;进一步从载体诱导活化以及金属位点缓释方面论述了活性位点重构策略;最后对未来开发高性能催化剂的制备策略及其揭示构效关系所采用的表征技术和理论计算方法进行了展望。 展开更多
关键词 甲醇重整制氢 氢气 高性能催化剂 催化剂调控策略 可再生能源
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针状焦在不同领域中的应用 被引量：3
16
作者 李超 孙晓明 +2 位作者 谭思 刘振宇 蒋文军 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期86-90,共5页
针状焦是人造石墨的重要原材料之一,具有结晶度高、热膨胀系数小、取向性好、导电性能及导热性能优异等特点,被广泛应用于电炉炼钢的超高功率石墨电极、特种炭素制品、锂离子电池负极等领域。基于针状焦材料,从材料合成、结构设计和性... 针状焦是人造石墨的重要原材料之一,具有结晶度高、热膨胀系数小、取向性好、导电性能及导热性能优异等特点,被广泛应用于电炉炼钢的超高功率石墨电极、特种炭素制品、锂离子电池负极等领域。基于针状焦材料,从材料合成、结构设计和性能优化等角度,详细讨论了针状焦在不同领域中的应用场景和面临的挑战,并提出优化改进方案。 展开更多
关键词 针状焦 材料合成 结构设计 性能优化
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锂离子电池循环利用与碳足迹管理建设 被引量：3
17
作者 王海波 潘军青 +5 位作者 蔡军全 宋文龙 赵丽维 王粤 王宏章 曹国庆 《电池》 CAS 北大核心 2024年第2期148-153,共6页
截至2023年年底,我国新能源汽车保有量为2041万辆;符合行业规范条件审核的综合利用企业累计156家,共设立回收服务网点10468个,已覆盖全国31个省市。2023年锂离子电池产量超过940 GW·h,废旧锂离子电池循环利用量22.5万t,预计2024年... 截至2023年年底,我国新能源汽车保有量为2041万辆;符合行业规范条件审核的综合利用企业累计156家,共设立回收服务网点10468个,已覆盖全国31个省市。2023年锂离子电池产量超过940 GW·h,废旧锂离子电池循环利用量22.5万t,预计2024年废旧锂离子电池循环利用量超过26万t。有关行业政策规范和标准,提出了电池生产与材料生产环节的能耗指标,初步构建废旧锂离子电池循环利用和碳足迹管理体系。有研究表明,电池生产碳排放为61~106 kg(CO_(2))/kW·h,其中:生产和组装环节碳排放为2~47 kg(CO_(2))/kW·h;上游环节(采矿、精炼等)为59 kg(CO_(2))/kW·h,占比超过一半。 展开更多
关键词 锂离子电池 梯次利用 循环利用 全生命周期管理 碳足迹管理
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镍钒水滑石电极用于可放大电催化5-羟甲基糠醛氧化耦合产氢 被引量：1
18
作者 李美然 宋英杰 +6 位作者 万鑫 李洋 罗毅奇 贺业亨 夏博文 周华 邵明飞 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第9期56-58,共3页
可再生能源驱动的电催化水裂解是获取绿氢的重要途径,但受到缓慢的阳极析氧反应(OER)限制。使用热力学有利的5-羟甲基糠醛氧化反应(HMFOR)代替OER的电解水制氢耦合氧化策略提供了一种降低能耗的有效策略,同时可以生产高附加值的有机含... 可再生能源驱动的电催化水裂解是获取绿氢的重要途径,但受到缓慢的阳极析氧反应(OER)限制。使用热力学有利的5-羟甲基糠醛氧化反应(HMFOR)代替OER的电解水制氢耦合氧化策略提供了一种降低能耗的有效策略,同时可以生产高附加值的有机含氧化合物,如2,5-呋喃二甲酸(FDCA)。在该领域,大量工作集中于催化剂工程以获得更好的催化活性和产物选择性。然而,很少有研究关注到5-羟甲基糠醛(HMF)的规模化氧化制备FDCA。为此,我们合成了一种镍钒水滑石(NiV-LDH)催化剂用于高效HMFOR,在1.52 V vs.RHE(可逆氢电极)下,电流密度达到100 mA·cm^(-2) FDCA的法拉第效率高达94.6%。与OER相比,HMFOR将对应的氢气生产率提高了两倍。作为概念验证,我们使用流动反应器展示了连续且可规模化的HMFOR,在10 A条件下,实现了94.8%的高HMF单程转化率和98.5%的高FDCA选择性。 展开更多
关键词 电催化水分解耦合制氢 层状双金属氢氧化物 5-羟甲基糠醛 2 5-呋喃二甲酸
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改性凹凸棒石/苏木复合颜料的制备和性能 被引量：1
19
作者 刘晓艺 崔红岩 +3 位作者 曹力化 姜超 唐颖 冯拥军 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2006-2017,2030,共13页
用盐酸处理凹凸棒石(PAL)制备了酸洗凹凸棒石(PA),然后对PA进行有机改性(壳聚糖、阳离子表面活性剂双十八烷基二甲基氯化铵、硅烷偶联剂KH550)制备了3种改性PAL(PCS、PDO、PKH),最后以PA、PCS、PDO、PKH负载苏木色素制备了4种改性凹凸棒... 用盐酸处理凹凸棒石(PAL)制备了酸洗凹凸棒石(PA),然后对PA进行有机改性(壳聚糖、阳离子表面活性剂双十八烷基二甲基氯化铵、硅烷偶联剂KH550)制备了3种改性PAL(PCS、PDO、PKH),最后以PA、PCS、PDO、PKH负载苏木色素制备了4种改性凹凸棒石/苏木复合颜料(简称复合颜料,下同)PAS、PCSS、PDOS、PKHS。通过FTIR、XRD、TEM、BET、TG及颜色表征,探究了不同改性方法对复合颜料的粉体学性质、稳定性和生物安全性的影响。结果表明,有机改性和苏木色素负载并未改变PAL的晶相结构和纤维形态;复合颜料显著提高了苏木色素的热稳定性、酸碱稳定性和遮盖性能。复合颜料PCSS表现出较佳的综合性能,包括最好的热稳定性〔120℃处理6 h,总色差值(ΔE)<6〕和酸碱稳定性(pH=5~7浸泡24 h,ΔE<4),最低的水和乙醇溶出度(2.13和1.02 mg/g),及较好的生物安全性(无血管刺激性)。 展开更多
关键词 凹凸棒石 苏木色素 壳聚糖 复合颜料 稳定性 日化原料
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电催化二氧化碳还原制备气态产物的研究进展 被引量：3
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作者 刘旭升 李泽洋 +1 位作者 杨宇森 卫敏 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2385-2408,共24页
随着工业化进程的快速推进,CO_(2)排放量预计将持续上升,CO_(2)捕获、储存和再利用受到研究者们的广泛关注。在各类CO_(2)转化技术中,电催化技术因其反应条件温和可控、能耗低、环境污染小等优点,是最有前途的策略之一。近些年来,CO_(2... 随着工业化进程的快速推进,CO_(2)排放量预计将持续上升,CO_(2)捕获、储存和再利用受到研究者们的广泛关注。在各类CO_(2)转化技术中,电催化技术因其反应条件温和可控、能耗低、环境污染小等优点,是最有前途的策略之一。近些年来,CO_(2)选择性地转化为气态产物如一氧化碳、合成气、甲烷、乙烯和乙烷已有许多报道。本文对电催化CO_(2)还原生成气体产物的反应机理和催化剂设计策略进行了介绍;对电催化CO_(2)还原进行了总结与展望,包括新型电催化剂、机理研究、外部因素的影响以及级联反应。 展开更多
关键词 电催化CO_(2)还原 气态产物 反应机理 催化剂设计策略
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