Cu基和Pt基甲醇水蒸气重整制氢催化剂研究进展 被引量：1

1

作者 刘雪 王力鹏 +7 位作者 李璐伶 王凯 刘文举 胡彪 曹道帆 江锋浩 李俊国 刘科 《物理化学学报》 北大核心 2025年第5期74-102,共29页

甲醇水蒸气重整(methanol steam reforming,MSR)反应是实现甲醇在线制氢的重要途径,在清洁能源应用中具有重要作用。MSR反应中的催化性能直接影响氢气产量和副产物组成,其中Cu基和Pt基催化剂被广泛研究。其催化机制主要涉及甲醇和水分子... 甲醇水蒸气重整(methanol steam reforming,MSR)反应是实现甲醇在线制氢的重要途径,在清洁能源应用中具有重要作用。MSR反应中的催化性能直接影响氢气产量和副产物组成,其中Cu基和Pt基催化剂被广泛研究。其催化机制主要涉及甲醇和水分子中C―H和O―H键的断裂。Cu基催化剂的活性依赖于Cu^(0)和Cu^(+)位点的比例及协同作用,Pt基催化剂则通过Pt^(0)、Pt^(δ+)或Pt^(2+)活性位点与氧空位的相互作用发挥作用。然而,活性金属与载体之间的电子转移及相互作用机制仍存争议,影响金属价态、吸附位点及反应路径选择,特别是在甲醇脱氢生成中间产物(如甲醛、甲酸和甲酸甲酯)的反应路径上,尚未形成统一认识。本文总结了Cu^(0)与Cu^(+)的单位点与协同位点机制,探讨了Pt基催化剂的直接路径与协同路径,分析In_(2)O_(3)等对Pt位点调控及氧空位生成的促进作用。通过催化性能评估与机理研究,提出了优化催化剂活性和稳定性的策略。本综述不仅深化了对MSR反应机理的理解,还为高效催化剂的设计提供了理论基础和研究方向。 展开更多

关键词 甲醇水蒸气重整制氢 Cu基和Pt基催化剂 活性位点 协同作用 反应路径

在线阅读 下载PDF 职称材料

骨架型材料与设计在高比能锂电池中的应用研究进展

2

作者 贺瑞璘 张通 +4 位作者 吴镓淳 王朝阳 邓永红 张光照 许晓雄 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第5期1758-1775,共18页

以石墨为负极的锂离子电池能量密度逐渐接近其理论极限,但仍然难以满足人们对更高能量密度锂电池的追求。具有更高比容量的硅基负极锂离子电池、锂硫电池和锂金属电池能够实现能量密度的飞跃,但其循环稳定性和安全性问题亟需解决。高比... 以石墨为负极的锂离子电池能量密度逐渐接近其理论极限,但仍然难以满足人们对更高能量密度锂电池的追求。具有更高比容量的硅基负极锂离子电池、锂硫电池和锂金属电池能够实现能量密度的飞跃,但其循环稳定性和安全性问题亟需解决。高比容量电极材料的使用必然带来更多的体积效应,这给电池制备及稳定运行带来极大挑战。骨架材料作为一种三维材料具有良好可调性、优异的机械强度和多孔性,为缓解高比容电极材料的体积效应提供无限可能。本文介绍了骨架材料的具体分类,分析了高比容量电池不同组件所面临的挑战,综述了骨架材料在锂电池正极、隔膜、电解质、负极等领域的具体应用,深入探讨了骨架材料在电池不同构件中应用的原理及利弊,剖析了骨架材料在锂电池领域进一步发展所面临的关键问题与严峻挑战,并对骨架材料未来的研究方向进行了展望,旨在为推动骨架材料促进电池技术的不断进步提供有益的参考与借鉴。 展开更多

关键词 骨架材料 分子骨架材料 多孔膜材料 高比能 锂电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

废旧锂离子电池负极石墨循环再生的研究进展 被引量：2

3

作者 楚振普 陈禹蒙 +2 位作者 李俊国 孙庆轩 刘科 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1524-1534,共11页

锂离子电池使用6~8年后,其容量会出现一定程度的衰减,从而产生大量废弃物。负极石墨在电池中质量分数占比为12%~21%,对其回收利用有利于保护环境和发展经济。针对废旧锂离子电池负极石墨再生为电池级石墨的方法展开综述,主要介绍了浸出... 锂离子电池使用6~8年后,其容量会出现一定程度的衰减,从而产生大量废弃物。负极石墨在电池中质量分数占比为12%~21%,对其回收利用有利于保护环境和发展经济。针对废旧锂离子电池负极石墨再生为电池级石墨的方法展开综述,主要介绍了浸出煅烧组合、石墨表面涂覆、制备复合材料和杂原子掺杂的方法,并在能耗、电化学性能等方面做了简要比较。目前,在众多再循环方向中,将废旧石墨再生为电池级石墨是最合适的路径,而且能从根源上解决负极材料的再生问题。在此基础上,未来应开发更加高效环保的浸出剂,寻求多路径的低温煅烧方法,尝试其他高容量负极材料与废旧石墨复合或者石墨表面的低成本涂层,加强杂原子在石墨中掺杂机理的研究。 展开更多

关键词 废旧锂离子电池 石墨 再生 回收 废物处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基底材料对石墨烯膜F-P声压传感器灵敏度的影响分析

4

作者 李成 刘欢 +2 位作者 宋学锋 肖习 樊尚春 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第1期123-126,共4页

文中以多层石墨烯膜为敏感膜片,分别制备了基于PDMS、SU-8、氧化锆的石墨烯膜F-P声压传感器,应用薄膜与基底之间吸附理论,分析了石墨烯膜与基底间吸附能相对于基底材料的杨氏模量成正向变化的趋势,并实验测试了所制备的声压传感器灵敏... 文中以多层石墨烯膜为敏感膜片,分别制备了基于PDMS、SU-8、氧化锆的石墨烯膜F-P声压传感器,应用薄膜与基底之间吸附理论,分析了石墨烯膜与基底间吸附能相对于基底材料的杨氏模量成正向变化的趋势,并实验测试了所制备的声压传感器灵敏度。实验结果表明,制备的PDMS和SU-8基底具有较大的表面粗糙度,其虽降低了与石墨烯膜的吸附能,但也造成悬浮石墨烯膜的周边固支边界条件变差,且较软的基底材料易导致F-P腔体变形,从而造成灵敏度整体上未能提升。 展开更多

关键词 石墨烯膜 声压传感器 基底材料 灵敏度分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

静电纺构筑多形貌纳米纤维空气过滤膜的研究进展 被引量：5

5

作者 陈明伊 陈柔羲 +8 位作者 范杰 王湘麟 高宇非 刘峰 詹杰 李雪菲 董伊航 周宁 张克勤 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2023年第8期118-127,共10页

随着人们对空气质量问题的日益关注,高性能空气过滤材料逐渐成为研究热点。静电纺纳米纤维具有高比表面积、直径小、制备简单及形貌结构可控性,被认为是空气过滤领域中最具有开发潜力的材料之一。文章综述了近年来静电纺纳米纤维膜在空... 随着人们对空气质量问题的日益关注,高性能空气过滤材料逐渐成为研究热点。静电纺纳米纤维具有高比表面积、直径小、制备简单及形貌结构可控性,被认为是空气过滤领域中最具有开发潜力的材料之一。文章综述了近年来静电纺纳米纤维膜在空气过滤中的最新研究进展,系统介绍了粗糙、多孔、串珠、蛛网、褶皱、三维等结构纳米纤维的制备原理,分析和讨论了纳米纤维膜结构对过滤材料综合性能的影响,最后提出了静电纺纳米纤维膜作为空气过滤材料面临的挑战,并对其发展趋势和研究方向进行了展望,为未来制备高性能静电纺纳米纤维过滤膜提供思路。 展开更多

关键词 静电纺丝 纳米纤维 空气过滤材料 纤维结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

微纳光纤直径精细控制技术 被引量：1

6

作者 卫正统 侯德亭 +3 位作者 苗劲松 杨华 苗心向 宋章启 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期131-135,共5页

为实时监测高通量激光系统中洁净情况,提出了基于微纳光纤的微量污染物传感技术。为消除微纳光纤外形结构误差对测试结果影响,首先理论研究了微纳光纤拉制过程,得到了加热长度和拉伸长度误差和引入微纳光纤外形结构偏差的关系,接着通过... 为实时监测高通量激光系统中洁净情况,提出了基于微纳光纤的微量污染物传感技术。为消除微纳光纤外形结构误差对测试结果影响,首先理论研究了微纳光纤拉制过程,得到了加热长度和拉伸长度误差和引入微纳光纤外形结构偏差的关系,接着通过理论仿真得到了不同拉制参数条件下,微纳光纤外形结构误差情况,并得到了拉制长度为10mm、直径为1.5μm的最优制备参数,最后通过实测微纳光纤外形结构验证了理论仿真结果。实验结果表明,通过优化微纳光纤拉制参数可实现其外形结构的精细控制,为微纳光纤用于微量污染物传感工程实用化奠定基础。 展开更多

关键词 微纳光纤 污染检测 外形结构 精细控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D打印生物陶瓷人工骨支架的研究进展 被引量：9

7

作者 梁浩文 王月 +2 位作者 陈小腾 刘正白 白家鸣 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期100-109,117,共11页

生物陶瓷骨支架是继金属骨支架之后,较为理想的人工骨缺损修复材料。由于骨缺损形状各异,增材制造技术与生物陶瓷的结合,为骨支架的制备提供了个性化、定制化、成型复杂型体的可能。目前,陶瓷人工骨的增材制造技术展现出了巨大应用前景... 生物陶瓷骨支架是继金属骨支架之后,较为理想的人工骨缺损修复材料。由于骨缺损形状各异,增材制造技术与生物陶瓷的结合,为骨支架的制备提供了个性化、定制化、成型复杂型体的可能。目前,陶瓷人工骨的增材制造技术展现出了巨大应用前景,但仍面临着力学强度不高、生物性功能单一的问题。为此,本文从提高骨支架的力学性能、拓展其生物性功能的角度出发,归纳分析了浆料/粉体体系、脱脂烧结工艺、材料复合、结构设计对支架力学性能的影响,从药物释放、治疗肿瘤两个方面总结了多生物功能支架的研究进展,并介绍了增材制造陶瓷骨支架在生物体内的研究现状。最后,对增材制造生物陶瓷人工骨的发展进行了展望。 展开更多

关键词 生物陶瓷 3D打印 骨支架 力学性能 多生物功能

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向金属增材制造的气体雾化制粉技术研究进展 被引量：19

8

作者 黎兴刚 刘畅 朱强 《航空制造技术》 2019年第22期22-34,共13页

微细球形金属粉末是金属增材制造(3D打印)的主要原材料。气体雾化技术是制备微细球形金属粉末的重要方法。从提高粉末细粉收得率、改善粉体质量与开发新型粉末材料3个角度出发,分析了面向金属增材制造的气体雾化制粉技术的研究现状与发... 微细球形金属粉末是金属增材制造(3D打印)的主要原材料。气体雾化技术是制备微细球形金属粉末的重要方法。从提高粉末细粉收得率、改善粉体质量与开发新型粉末材料3个角度出发,分析了面向金属增材制造的气体雾化制粉技术的研究现状与发展趋势。围绕优化雾化器结构与布局、提高雾化介质性能与优化熔体特征3个方面,总结了提高粉末细粉收得率的方法,分析了空心粉的形成机理,提出了空心粉控制方法。分析了卫星粉形成过程中颗粒-熔滴的碰撞来源与碰撞机理,提出了卫星粉控制方法。提出了金属基复合粉末作为3D打印金属基复合材料部件的原材料,简述了金属雾化-颗粒共喷射方法制备金属基复合粉末材料的研究进展。 展开更多

关键词 金属增材制造 金属粉末 气体雾化 粉末收得率 空心粉 卫星粉 复合粉末

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于矩阵PBM的煤粉超细粉碎过程研究 被引量：3

9

作者 楚长青 赵冰龙 +4 位作者 白雪涛 吴昌宁 翁力 李国涛 刘科 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1906-1914,共9页

建立基于研磨过程机理的煤粉超细研磨动力学模型可以预测超细磨出料的粒度分布和指导优化磨机的研磨效率,降低研磨能耗,对制备低灰分的超净煤具有非常重要的作用。通过田口(Taguchi)正交实验设计,使用实验室1.5 L立式搅拌磨机考察了不... 建立基于研磨过程机理的煤粉超细研磨动力学模型可以预测超细磨出料的粒度分布和指导优化磨机的研磨效率,降低研磨能耗,对制备低灰分的超净煤具有非常重要的作用。通过田口(Taguchi)正交实验设计,使用实验室1.5 L立式搅拌磨机考察了不同煤的物性参数、磨介尺寸和煤粉比处理量对于超细研磨的影响,将基于研磨过程特征的动力学模型矩阵粒群平衡模型(Matrix Population Balance Model,M-PBM)用于煤粉的搅拌磨机超细研磨出料的粒度预测,并结合Rosin-Rammler粒度分布模型,精确地预测出料产品在任意筛下累积含量对应的颗粒粒度。通过极差分析,探讨了煤的灰分、磨介尺寸和煤粉比处理量对于超细研磨能耗和比通量的影响大小,基于对煤粉超细研磨过程中煤-灰解离过程的分析并结合Tomoyoshi的比表面积能耗公式,探讨了煤的灰分与能耗的关系,并进一步建立了煤的灰分、磨介尺寸和煤粉比处理量与磨机研磨比通量和能耗的关系式,研究发现搅拌球磨机湿法超细研磨的粒度变化规律符合一阶线性动力学假设,在定搅拌转轴转速和所考查的研磨粒度变化范围内,煤的灰分对搅拌磨机的比通量和能耗的影响是最大的,建立的研磨能耗和比通量关系式表明在10μm(p50)以下的超细粉磨粒度范围内,煤的研磨能耗随着灰分的提高、磨介尺寸的减小(磨介尺寸在0.3~1.8 mm)和比处理量的增大而减小,而比通量随着灰分的提高、磨介尺寸的减小和比处理量的增大而增大。 展开更多

关键词 超细磨 PBM模型 超净煤 粒度分布 搅拌磨机

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝合金半固态流变成形技术研究进展 被引量：8

10

作者 李干 卢宏兴 +3 位作者 罗敏 屈文英 胡小刚 朱强 《精密成形工程》 2020年第3期29-48,共20页

铝合金半固态流变成形技术具有短流程、低能耗、低成本等优势,被用于制造车辆零部件和通信设备壳体件。经过近半世纪的发展,铝合金流变成形技术研究重点已由基础问题研究转向关键技术研究和应用研究。综述了近年来铝合金流变成形技术国... 铝合金半固态流变成形技术具有短流程、低能耗、低成本等优势,被用于制造车辆零部件和通信设备壳体件。经过近半世纪的发展,铝合金流变成形技术研究重点已由基础问题研究转向关键技术研究和应用研究。综述了近年来铝合金流变成形技术国内外研究进展,主要围绕流变成形合金设计、半固态浆料制备方法、流变成形工艺与缺陷控制、建模与仿真、工业应用现状5个主题展开。最后,展望了该领域未来的主要研究方向和发展前景。开发适用于流变成形的新型合金,提高制浆与成形工艺的生产效率和稳定性,缩短新产品研发周期,提升产品综合性能,仍然是当下和未来的研究热点。 展开更多

关键词 流变成形 半固态浆料 缺陷控制 建模与仿真 工业应用 铝合金

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压CO_(2)水热处理对香蕉假茎理化性质和燃烧特性影响 被引量：1

11

作者 罗达 江锋浩 +4 位作者 陈黎 胡顺轩 李俊国 吴昌宁 刘科 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2369-2377,共9页

香蕉假茎废弃量大,但由于其含水量高、富含碱金属及碱土金属、能量密度低等问题,限制了燃料化利用,而高压CO_(2)水热处理为非蒸发湿法转化处理工艺,可高效的脱水、脱碱,并提高热值。利用电子扫描显微镜(SEM)、气体吸附分析仪(BET)、X射... 香蕉假茎废弃量大,但由于其含水量高、富含碱金属及碱土金属、能量密度低等问题,限制了燃料化利用,而高压CO_(2)水热处理为非蒸发湿法转化处理工艺,可高效的脱水、脱碱,并提高热值。利用电子扫描显微镜(SEM)、气体吸附分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)等表征手段,考察了高压CO_(2)水热处理对香蕉假茎理化性质及燃烧特性的影响。研究表明,随水热温度升高,固体产率降低,其高位热值增加,且最大可增至25.76 MJ/kg。随水热温度升高,样品层间三维结构被破坏形成片状结构,随刻蚀程度的进一步加剧,进而形成新的三维网状结构。因此,样品比表面积呈现先增加,后减小,随后升高。而表观形貌复杂程度加剧,孔隙结构发达,使得样品的燃烧性能改善。与此同时,水热温度在120~200℃时,由于易燃的半纤维素与非晶纤维素解聚成小分子,直至完全消失,样品着火温度增加,综合燃烧特性指数增加。当水热温度在200~280℃时,纤维素Ⅰ开始分解并转化为热稳定性更高的纤维素II,进而样品着火温度降低,综合燃烧特性指数降低。此外,随着水热温度升高,木质素的含量增加,燃尽温度升高。利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法燃烧动力学分析,除280℃水热样品,其余样品的平均活化能均高于原样。综合比较能量回收率及燃烧性能,经过240℃的高压CO_(2)水热处理后获得的水热焦其综合理化性能最优。 展开更多

关键词 理化性质 燃烧特性 香蕉假茎 高压CO_(2)水热处理 水热温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

CO_(2)和CO对钯膜氢渗透的抑制作用研究 被引量：1

12

作者 赵杭 刘雪 +4 位作者 曹道帆 李超 江锋浩 吴昌宁 刘科 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2022年第5期49-56,共8页

富氢气体的钯膜分离纯化过程中,杂质CO_(2)、CO_(2)对氢渗透的抑制作用导致了氢通量和分离效率降低。因此,区分并量化CO_(2)、CO_(2)抑制作用中的浓差极化及竞争吸附作用,是保障钯膜高效纯化氢气的关键。使用Caravella模型分析了CO_(2)... 富氢气体的钯膜分离纯化过程中,杂质CO_(2)、CO_(2)对氢渗透的抑制作用导致了氢通量和分离效率降低。因此,区分并量化CO_(2)、CO_(2)抑制作用中的浓差极化及竞争吸附作用,是保障钯膜高效纯化氢气的关键。使用Caravella模型分析了CO_(2)、CO_(2)的浓差极化、竞争吸附及两者的综合抑制作用;在CO_(2)、CO_(2)浓度(体积分数,下同)分别为5%~25%、1%~5%,纯化温度为320~420℃下,考察了浓差极化作用系数(CPC)、竞争吸附作用系数(IC)及综合抑制作用系数(PRC)的演变规律;确定了综合抑制作用的主导因素。结果表明,随着CO_(2)、CO_(2)浓度的增加,抑制作用均增强。纯化温度增加时,CO_(2)的IC在CO_(2)浓度仅为15%~25%时减小,而CO_(2)的IC在CO_(2)浓度为1%~5%时均减小,这是由于CO_(2)在钯上吸附作用更强。CO_(2)、CO_(2)的综合抑制作用分别以浓差极化作用、竞争吸附作用为主导。 展开更多

关键词 氢气 钯膜 氢渗透 二氧化碳 一氧化碳 浓差极化 竞争吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用于包装领域的明胶泡沫性能研究

13

作者 MARTIN Torrejon Virginia 宋金华 宋行 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第19期134-142,共9页

目的制作和表征基于明胶的生物基可堆肥降解泡沫材料,并应用于包装领域。方法明胶泡沫通过机械发泡和在周围环境中干燥制成。研究明胶含量、表面活性剂含量以及发泡温度对泡沫最大发泡倍率(MER)、收缩、密度、结构以及压缩性能的影响。... 目的制作和表征基于明胶的生物基可堆肥降解泡沫材料,并应用于包装领域。方法明胶泡沫通过机械发泡和在周围环境中干燥制成。研究明胶含量、表面活性剂含量以及发泡温度对泡沫最大发泡倍率(MER)、收缩、密度、结构以及压缩性能的影响。此外,研究不同明胶含量样品的导热率。结果研究的3个因素对泡沫性能和结构有显著影响。MER值和收缩是黏度相关,并极大地影响泡沫密度、力学性能以及热导率。增加明胶含量制造出了密度和压缩强度更高的泡沫(由于MER值更低)。表面活性剂质量分数从0.75%增加到1.5%由于发泡性提升造成泡沫密度轻微下降。然而,进一步将表面活性剂质量分数提升至3%造成黏度显著增加、MER值下降,从而导致泡沫密度增加。更高的发泡温度可以得到更高的MER,但是由于液态泡沫稳定时间更长,收缩程度更大,泡沫密度更大。结论明胶泡沫展现出作为低密度传统塑料泡沫(密度小于30 kg/m^(3))环保替代品极具潜力的性能。研究成功实现了明胶泡沫的低热导率〔0.038~0.039 W/(m.K)〕和相对较低的收缩程度。 展开更多

关键词 明胶泡沫 生物泡沫 溶胶凝胶法 机械发泡 缓冲包装

在线阅读 下载PDF 职称材料