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氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂辅助制备产率高和电容性能优异的煤焦油沥青基多孔碳 被引量:3
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作者 郭嘉 吴冬玲 +3 位作者 陶媛 王涛 朱艳丽 贾殿赠 《无机化学学报》 SCIE CSCD 北大核心 2024年第1期88-98,共11页
以煤焦油沥青为前驱体,氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂为助剂,直接在空气条件下高温碳化制备了煤沥青基多孔碳,并探究其电化学性能。得益于阻燃剂的阻燃协同其活化、掺杂功能化作用,得到了高产率(55.1%)、多原子(N、B、O)掺杂且具有分级多... 以煤焦油沥青为前驱体,氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂为助剂,直接在空气条件下高温碳化制备了煤沥青基多孔碳,并探究其电化学性能。得益于阻燃剂的阻燃协同其活化、掺杂功能化作用,得到了高产率(55.1%)、多原子(N、B、O)掺杂且具有分级多孔结构的多孔碳。将其作为超级电容器电极材料,在三电极体系中0.5 A·g^(-1)电流密度下比电容可达344 F·g^(-1)。此外,以制备的多孔碳和壳聚糖基氨基酸质子盐凝胶电解质组装的柔性对称电容器具有29.3 Wh·kg^(-1)的高能量密度,在50 000次循环后电容保持率为96.9%,且在-25~75℃温度区间内可正常工作,显示出宽的温度使用范围。 展开更多
关键词 煤焦油沥青 阻燃剂 多孔碳 超级电容器
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硫/多孔碳纳米管复合材料的制备及电化学性能 被引量:2
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作者 陈培 梁文浩 +3 位作者 唐亚昆 高杨 盛蕊 刘浪 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第5期805-811,共7页
为了解决单质硫导电性差、充放电过程中体积膨胀、中间产物多硫化物的穿梭效应等问题,将硫负载于一种高比表面积的多孔碳纳米管(PCNTs),制备了S/PCNT复合材料,研究了其电化学性能。相比于S/CNT,S/PCNT的电化学性能有明显提升,这可归因于... 为了解决单质硫导电性差、充放电过程中体积膨胀、中间产物多硫化物的穿梭效应等问题,将硫负载于一种高比表面积的多孔碳纳米管(PCNTs),制备了S/PCNT复合材料,研究了其电化学性能。相比于S/CNT,S/PCNT的电化学性能有明显提升,这可归因于S/PCNT中的嵌入结构,为硫在充放电过程中的体积膨胀提供了缓冲空间,避免了硫与电解液的直接接触,进而有效限制多硫化物的溶解,从而缓解多硫化物的穿梭效应,使硫正极具有更好的循环稳定性。 展开更多
关键词 锂硫电池 正极 多孔碳纳米管
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碳基二氧化碳吸附材料研究进展 被引量:5
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作者 于航 孟洪 +1 位作者 杨祥富 金君素 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期35-48,共14页
近年来,以CO_(2)为主的温室气体在大气中的浓度持续增加,温室效应日益加剧。二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现碳中和的托底技术,二氧化碳捕集成本占整个CCUS全链条的70%左右,开发低成本二氧化碳捕集技术是推动CCUS技术应用推广的... 近年来,以CO_(2)为主的温室气体在大气中的浓度持续增加,温室效应日益加剧。二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现碳中和的托底技术,二氧化碳捕集成本占整个CCUS全链条的70%左右,开发低成本二氧化碳捕集技术是推动CCUS技术应用推广的重中之重。虽已开发多种先进材料(如沸石、金属有机骨架、介孔二氧化硅和聚合物)以应对二氧化碳捕集,但对活性炭(ACs)的研究仍是主流。碳材料具有来源广泛、价格低廉、孔隙结构丰富、物理化学性质稳定等优点,是一种极具应用潜力的二氧化碳吸附材料。现有碳基吸附材料仍存在二氧化碳吸附容量低、吸附选择性差等缺点,制约了其在二氧化碳捕集领域的应用,国内外研究人员开展了大量的碳基吸附材料改性工作,以满足工业应用需求。通过梳理碳基吸附材料造孔和表面改性两方面介绍了近几年国内外研究进展,总结了现有的物理活化法、化学活化法、模板法等造孔方法以及表面氧化、氮杂化、硫杂化、金属杂化等改性方法,并全面分析了不同方法的优缺点。针对目前的造孔技术,综合考虑选用更低成本的软模板剂和更易处理的硬模板剂;而在众多改性方法中,氮杂化改性和金属杂化改性目前研究较多,也是最有可能实现碳基吸附材料大规模放大生产的途径之一。 展开更多
关键词 CCUS 碳基材料 二氧化碳吸附剂 改性
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水力空化场强化甲基异噻唑啉酮的氧化降解 被引量:1
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作者 牛文奇 马凤云 +2 位作者 夏斌 刘景梅 殷双杰 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1605-1619,共15页
甲基异噻唑啉酮(2-Methyl-4-isothiazolin-3-one,MIT)在工业生产中广泛使用,但其在水环境中的持久性和潜在的生物毒性引起了广泛关注。为此,基于文丘里管空化反应器,通过水力空化技术联合H_(2)O_(2),针对氧化降解MIT的过程进行了研究。... 甲基异噻唑啉酮(2-Methyl-4-isothiazolin-3-one,MIT)在工业生产中广泛使用,但其在水环境中的持久性和潜在的生物毒性引起了广泛关注。为此,基于文丘里管空化反应器,通过水力空化技术联合H_(2)O_(2),针对氧化降解MIT的过程进行了研究。以提高MIT的降解率为目的,对反应时间、入口压力、H_(2)O_(2)加入量及MIT初始浓度等条件进行了优化,通过一系列实验,确定最佳的反应条件如下:即在反应时间40 min、入口压力0.5MPa、H_(2)O_(2)加入量5 m L/L、MIT初始质量浓度15 mg/L的条件下,MIT的降解率达69%。为了深入了解MIT的降解机制,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)技术分析MIT降解的中间产物,并推测了MIT在该工艺条件下的降解历程,MIT主要通过氧化反应及加成反应使其五元环结构被破坏而降解,这表明在当前的实验条件下,MIT的降解速率已经达到了一个稳定水平,进一步提高降解效率可能需要调整其他参数。在此基础上,采用初始速率法,确定出该工艺条件下MIT的降解反应为零级反应,即反应速率与MIT的浓度无关,而是受到其他因素的影响,并利用Coast-Redfern模型,估算出MIT的表观反应活化能为31.127 kJ/mol,为进一步优化降解工艺提供了重要依据。 展开更多
关键词 水力空化 文丘里管 降解 甲基异噻唑啉酮
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基于田口法与CFD的新型除砂装置中冲砂喷嘴性能优化
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作者 方志刚 马斌 +3 位作者 王振松 苏省 王伟 王志亮 《机床与液压》 北大核心 2024年第14期195-203,共9页
由于吐哈油田的许多油气井相继进入到成产后期,因此井内出砂已逐渐成为影响产量的主控因素之一。为了提高中后期井的生产效率,减少砂埋产层风险以及实现降本增效,提出一种新型除砂装置。通过充分分析装置的工作原理后,发现此装置可同时... 由于吐哈油田的许多油气井相继进入到成产后期,因此井内出砂已逐渐成为影响产量的主控因素之一。为了提高中后期井的生产效率,减少砂埋产层风险以及实现降本增效,提出一种新型除砂装置。通过充分分析装置的工作原理后,发现此装置可同时实现对井底砂粒或砂层的冲击与携带。由于冲砂喷嘴的结构与具体尺寸对装置整体性能(冲砂深度)影响较大,因此对冲砂喷嘴的结构进行优选。利用田口方法与CFD(数值模拟)共同对冲砂喷嘴的结构尺寸进行优化。定义冲砂深度为试验指标,出口直径、出口圆柱段长径比以及喷嘴收缩角等为控制因子,分别进行分组试验,并利用信噪比与方差分析方法对试验结果进行研究。结果表明:当冲砂喷嘴的出口直径为8 mm、入口直径为16 mm、收缩角为15°、出口圆柱段长度为20 mm、入口圆柱段长度为32 mm时,冲砂喷嘴的性能最好,并且其最远冲砂深度可以达到0.594 m。与优化前的喷嘴对比,优化后的喷嘴冲砂能力提高了31.3%。 展开更多
关键词 田口法 新型除砂装置 冲砂喷嘴 结构尺寸优化
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土壤硒与有机质的作用机制及其对生物有效性的研究进展 被引量:2
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作者 来素涵 孙阳阳 +1 位作者 李帅 王晓波 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第2期218-230,共13页
硒(Se)是一种天然存在的类金属元素,缺乏和过量均会对人体造成危害,由于饮食是人体摄入硒的主要来源,了解环境中硒的分布和生物有效性是评估硒相关健康问题的关键。土壤有机质是控制硒生物有效性的重要土壤组分,因此深入了解土壤硒与有... 硒(Se)是一种天然存在的类金属元素,缺乏和过量均会对人体造成危害,由于饮食是人体摄入硒的主要来源,了解环境中硒的分布和生物有效性是评估硒相关健康问题的关键。土壤有机质是控制硒生物有效性的重要土壤组分,因此深入了解土壤硒与有机质的作用机制及其对生物有效性的影响具有重要意义。对土壤硒与有机质的生物和非生物的作用机制进行总结发现:土壤有机质对硒的生物作用与非生物作用过程实际上是相关联的;对于非生物作用机制来说,现有假说并不能完全解释硒与有机质的相互作用,仍需进一步深入研究硒与有机质的作用机制;有机质结合态硒的形成和分解产生源汇效应,在硒的生物有效性中发挥双重作用,维持着土壤中生物有效硒的动态平衡;此外,施用有机肥影响着硒形态的转化及有机质与硒的相互作用进而影响土壤中硒的有效性。但目前依然面临着土壤有机质结合态硒(OM-Se)的表征方法、在微生物介导的过程中土壤有机质对硒形态转化及生物有效性的影响、有机质与硒非生物作用机制、OM-Se对生物有效性增加或降低的影响等难题亟待解决。厘清土壤硒与有机质的作用机制,有助于评估土壤有效硒的含量,丰富硒生物强化的应用,有效避免硒缺乏和硒中毒等问题。 展开更多
关键词 土壤硒 有机质 作用机制 生物有效性
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TG-FTIR研究煤油共热解产物逸出行为 被引量:2
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作者 周晓东 吴浩 +4 位作者 刘景梅 黄雪莉 刘婷 钟梅 马凤云 《燃料化学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期525-535,共11页
煤油共液化过程中煤与重油先发生共热解,而后加氢转化为小分子产品。因此,阐明重油对煤热解逸出产物的影响规律是调控共液化产物组成的重要热化学基础。本研究采用TG-FTIR对比研究塔河渣油(AR)和淖毛湖煤(NMH)单独热解及其共热解过程,... 煤油共液化过程中煤与重油先发生共热解,而后加氢转化为小分子产品。因此,阐明重油对煤热解逸出产物的影响规律是调控共液化产物组成的重要热化学基础。本研究采用TG-FTIR对比研究塔河渣油(AR)和淖毛湖煤(NMH)单独热解及其共热解过程,结合热解活化能计算,探索共热解过程中塔河渣油(AR)对淖毛湖煤(NMH)热解产物逸出产物的影响。结果表明,单独热解时AR先于NMH发生热解反应。两者1∶1(质量比)混合共热解时,相比于单独热解计算的理论值,最大失重峰温度前移7℃,失重率增加约3%,共热解平均活化能降低23.6 kJ/mol,表明AR率先热解会诱发NMH热解,降低热解反应能垒。TG-FTIR结果显示,AR产生的烷烃类自由基会与NMH热解产生的含氧自由基结合,形成醇、醚等烷基类含氧有机化合物,从而抑制煤中羧基转化为CO_(2)的过程。研究结果有助于揭示共液化反应过程中重油对煤液化产物组成的影响。 展开更多
关键词 塔河渣油 淖毛湖煤 共热解 含氧官能团 诱导促进
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发光颜色可调的白磷钙矿结构Ca_(8)MgBi(PO_(4))7∶Ce^(3+),Tb^(3+)荧光粉的制备、发光性能及能量传递 被引量:1
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作者 杨全亮 徐梦姣 +3 位作者 冯霞 阿曼尼萨汗·肉孜托胡提 库丽森·木拉提 阿斯哈提·居马 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第3期415-421,共7页
采用具有白磷钙矿结构的磷酸盐作为目标产物,通过高温固相法制备了发光颜色可调的Ca_(8)MgBi(PO_(4))7∶Ce^(3+),Tb^(3+)荧光粉。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱等表征手段对其物相组成、微观形貌及发光性能进... 采用具有白磷钙矿结构的磷酸盐作为目标产物,通过高温固相法制备了发光颜色可调的Ca_(8)MgBi(PO_(4))7∶Ce^(3+),Tb^(3+)荧光粉。利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱等表征手段对其物相组成、微观形貌及发光性能进行了详细研究。结果表明:掺杂少量的Ce^(3+)、Tb^(3+)并没有改变Ca_(8)MgBi(PO_(4))7基质的晶体结构。荧光光谱和荧光寿命曲线确定了Ce^(3+)-Tb^(3+)之间存在能量传递,其能量传递机制为四极-四极相互作用,能量传递效率可达81%。固定Ce^(3+)浓度而逐渐增加Tb^(3+)的掺杂量时,系列Ca_(8)MgBi(PO_(4))7∶0.08Ce^(3+),yTb^(3+)荧光粉的发光颜色可由蓝光调至绿光,从而实现发光颜色的可控化。 展开更多
关键词 白磷钙矿 颜色可调 发光材料 Ce^(3+) Tb^(3+) 能量传递
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PEDOT的固相聚合法制备及其在紫外光探测器中的应用
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作者 吐尔逊·阿不都热依木 凯丽比努尔·艾孜热提玉麦尔 +2 位作者 唐新生 拿吾尔斯汗·赛尔克江 依力亚尔·吾休 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期51-57,共7页
首先以2,5-二溴-3,4-乙撑二氧噻吩(DBEDOT)为单体,通过固相聚合法在掺杂氟的二氧化锡导电玻璃(FTO)基底表面制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)膜,然后将其与氧化锌纳米阵列(ZnO NRs)修饰的FTO组装成有机-无机异质结紫外光探测器,并研究... 首先以2,5-二溴-3,4-乙撑二氧噻吩(DBEDOT)为单体,通过固相聚合法在掺杂氟的二氧化锡导电玻璃(FTO)基底表面制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)膜,然后将其与氧化锌纳米阵列(ZnO NRs)修饰的FTO组装成有机-无机异质结紫外光探测器,并研究其紫外光探测性能。采用紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)等测试方法对材料进行表征。结果表明,固相聚合法制备的PEDOT能有效提升ZnO NRs基紫外光探测器的性能。器件在紫外光照射下(365 nm,0.32 mW/cm^(2))表现出较高响应度(15.34 mA/W)、较短响应时间(上升时间为0.159 s,下降时间为0.162 s)和较好的稳定性。 展开更多
关键词 固相聚合法 聚(3 4-乙撑二氧噻吩) 氧化锌纳米阵列 异质结 紫外光探测器
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