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煤焦-Ni复合物催化甲烷干重整及其反应后形成碳材料的电化学性能研究
1
作者
周娅兰
王建友
+3 位作者
杨文成
张磊
张建波
马晓迅
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第6期54-62,共9页
甲烷干重整(DRM)反应能够将CH_(4)和CO_(2)两种温室气体转化为合成气,具有突出的环境和经济效益。但DRM反应过程的高温条件和产出的积炭易造成Ni等金属催化剂的失活,限制了其在工业上的应用。中低温煤热解半焦(简称“煤焦”)具有作为高...
甲烷干重整(DRM)反应能够将CH_(4)和CO_(2)两种温室气体转化为合成气,具有突出的环境和经济效益。但DRM反应过程的高温条件和产出的积炭易造成Ni等金属催化剂的失活,限制了其在工业上的应用。中低温煤热解半焦(简称“煤焦”)具有作为高效Ni基催化剂载体的良好潜力。为了提升DRM反应性能并促进煤焦利用,设计并制备了一种煤焦-Ni复合物,以K_(2)CO_(3)为助剂,考察了DRM反应性能、煤焦-Ni复合物在反应后形成碳材料的表面结构特征及其用作超级电容器电极材料的性能。研究发现,当m(煤焦):m(K_(2)CO_(3)):m(Ni)=1.00:1.00:0.05、DRM反应温度为850℃时,CH_(4)和CO_(2)初始转化率分别达71%和72%。优化反应条件(催化剂的Ni负载量、反应温度和反应时间)后,以煤焦-Ni复合物在反应后形成的碳材料为超级电容器电极材料可表现出优良的电化学性能,其中,CC-2在扫描速率为5 mV/s时,比电容为136 F/g;在电流密度为1 A/g时,比电容为143 F/g。本研究为DRM和煤焦的协同转化利用、反应后碳材料(反应中作为催化剂或催化剂载体)的回收利用提供了潜在路径。
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关键词
甲烷干重整
煤焦
NI
电极材料
比电容
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职称材料
一维TiO_(2)锐钛矿/金红石异相结的制备及光催化降解甲醛性能
被引量：
12
2
作者
查凤娟
刘庆
+3 位作者
王建友
林雨寒
王传义
李英宣
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期510-518,共9页
TiO_(2)异相结主要通过高温方法制备,所制备材料的形貌和组成较难控制,尤其是在较低温度下一步制备一维TiO_(2)异相结仍具有一定的挑战性。采用简单、方便的一步水热法,在较低温度下(180℃)制备了一维纳米TiO_(2)异相结材料。X射线衍射(...
TiO_(2)异相结主要通过高温方法制备,所制备材料的形貌和组成较难控制,尤其是在较低温度下一步制备一维TiO_(2)异相结仍具有一定的挑战性。采用简单、方便的一步水热法,在较低温度下(180℃)制备了一维纳米TiO_(2)异相结材料。X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)分析表明,制备的材料以一维金红石相TiO_(2)纳米棒(长度:(400±50)nm,直径:(60±5)nm)为基本结构,粒径分布均匀的锐钛矿相TiO_(2)纳米粒子(直径:(9.5±0.5)nm)高密度、单分散地负载在纳米棒上。通过控制水热反应时间成功调控了异相结中锐钛矿相TiO_(2)的含量(20%~50%),进而实现了其光催化降解HCHO性能的调控。实验结果表明,当锐钛矿相TiO_(2)的含量为33%时(TiO_(2)-24,水热时间24 h制备的样品),异相结光催化剂表现出最佳的HCHO降解性能:在低光强LED灯(波长为365 nm,光强为12.26 mW·cm^(-2))照射下,浓度约为120 mg·L^(-1)的HCHO气体在25 min后的降解率达到了92%,实现了高效、快速地去除空气中的HCHO(矿化为CO_(2))。稳态荧光光谱和光电化学测试表明,与其他水热时间的样品相比,TiO_(2)-24具有更高效的光生电荷分离和传输效率。一维TiO_(2)异相结不仅有利于光生电荷的传输,而且对电荷的分离具有定向驱动作用,使其具有较高的光催化降解HCHO性能。
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关键词
TiO_(2)
异相结
HCHO
光催化
降解
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职称材料
化工固废酸渣鉴别分析
3
作者
武思拓
王建友
+2 位作者
苏华
任蕊
李芬芬
《应用化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1454-1456,共3页
对固废酸渣进行急性毒性鉴别,并对固废酸渣由危险废物转变为非危险废物涉及因素进行探讨。结果表明,硫酸酸渣浸出液砷含量低于标准,由此判定通灵市某化工厂硫酸酸渣为非危险废物。在pH=3.2时浸出液氟含量更高,稳定性好。
关键词
H_(2)SO_(4)酸渣
毒性
化学成分
As
F^(-)
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职称材料
题名
煤焦-Ni复合物催化甲烷干重整及其反应后形成碳材料的电化学性能研究
1
作者
周娅兰
王建友
杨文成
张磊
张建波
马晓迅
机构
西北大学化工学院
榆林市榆神工业区能源科技发展有限公司
陕西煤业化工技术研究院
有限
责任
公司
出处
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第6期54-62,共9页
基金
国家自然科学基金(21878248)
陕西省自然科学基础研究计划-陕煤联合基金(2021JLM-22)
榆林市科技计划(CXY-2022-163)。
文摘
甲烷干重整(DRM)反应能够将CH_(4)和CO_(2)两种温室气体转化为合成气,具有突出的环境和经济效益。但DRM反应过程的高温条件和产出的积炭易造成Ni等金属催化剂的失活,限制了其在工业上的应用。中低温煤热解半焦(简称“煤焦”)具有作为高效Ni基催化剂载体的良好潜力。为了提升DRM反应性能并促进煤焦利用,设计并制备了一种煤焦-Ni复合物,以K_(2)CO_(3)为助剂,考察了DRM反应性能、煤焦-Ni复合物在反应后形成碳材料的表面结构特征及其用作超级电容器电极材料的性能。研究发现,当m(煤焦):m(K_(2)CO_(3)):m(Ni)=1.00:1.00:0.05、DRM反应温度为850℃时,CH_(4)和CO_(2)初始转化率分别达71%和72%。优化反应条件(催化剂的Ni负载量、反应温度和反应时间)后,以煤焦-Ni复合物在反应后形成的碳材料为超级电容器电极材料可表现出优良的电化学性能,其中,CC-2在扫描速率为5 mV/s时,比电容为136 F/g;在电流密度为1 A/g时,比电容为143 F/g。本研究为DRM和煤焦的协同转化利用、反应后碳材料(反应中作为催化剂或催化剂载体)的回收利用提供了潜在路径。
关键词
甲烷干重整
煤焦
NI
电极材料
比电容
Keywords
dry reforming of methane
coal char
Ni
electrode materials
specific capacitance
分类号
TQ519 [化学工程]
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职称材料
题名
一维TiO_(2)锐钛矿/金红石异相结的制备及光催化降解甲醛性能
被引量：
12
2
作者
查凤娟
刘庆
王建友
林雨寒
王传义
李英宣
机构
陕西
科技
大学环境科学与工程学院
榆林市榆神工业区能源科技发展有限公司
出处
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期510-518,共9页
基金
国家自然科学基金(No.21972082)资助。
文摘
TiO_(2)异相结主要通过高温方法制备,所制备材料的形貌和组成较难控制,尤其是在较低温度下一步制备一维TiO_(2)异相结仍具有一定的挑战性。采用简单、方便的一步水热法,在较低温度下(180℃)制备了一维纳米TiO_(2)异相结材料。X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)分析表明,制备的材料以一维金红石相TiO_(2)纳米棒(长度:(400±50)nm,直径:(60±5)nm)为基本结构,粒径分布均匀的锐钛矿相TiO_(2)纳米粒子(直径:(9.5±0.5)nm)高密度、单分散地负载在纳米棒上。通过控制水热反应时间成功调控了异相结中锐钛矿相TiO_(2)的含量(20%~50%),进而实现了其光催化降解HCHO性能的调控。实验结果表明,当锐钛矿相TiO_(2)的含量为33%时(TiO_(2)-24,水热时间24 h制备的样品),异相结光催化剂表现出最佳的HCHO降解性能:在低光强LED灯(波长为365 nm,光强为12.26 mW·cm^(-2))照射下,浓度约为120 mg·L^(-1)的HCHO气体在25 min后的降解率达到了92%,实现了高效、快速地去除空气中的HCHO(矿化为CO_(2))。稳态荧光光谱和光电化学测试表明,与其他水热时间的样品相比,TiO_(2)-24具有更高效的光生电荷分离和传输效率。一维TiO_(2)异相结不仅有利于光生电荷的传输,而且对电荷的分离具有定向驱动作用,使其具有较高的光催化降解HCHO性能。
关键词
TiO_(2)
异相结
HCHO
光催化
降解
Keywords
TiO_(2)
heterophase junction
HCHO
photocatalytic
degradation
分类号
X515 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
化工固废酸渣鉴别分析
3
作者
武思拓
王建友
苏华
任蕊
李芬芬
机构
陕西省石油化工研究设计院
榆林市榆神工业区能源科技发展有限公司
出处
《应用化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1454-1456,共3页
基金
陕西省创新能力支撑计划项目(2019PT-08)。
文摘
对固废酸渣进行急性毒性鉴别,并对固废酸渣由危险废物转变为非危险废物涉及因素进行探讨。结果表明,硫酸酸渣浸出液砷含量低于标准,由此判定通灵市某化工厂硫酸酸渣为非危险废物。在pH=3.2时浸出液氟含量更高,稳定性好。
关键词
H_(2)SO_(4)酸渣
毒性
化学成分
As
F^(-)
Keywords
H_(2)SO_(4) acid residue
toxicity
chemical composition
As
F^(-)
分类号
TQ014 [化学工程]
X78 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤焦-Ni复合物催化甲烷干重整及其反应后形成碳材料的电化学性能研究
周娅兰
王建友
杨文成
张磊
张建波
马晓迅
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一维TiO_(2)锐钛矿/金红石异相结的制备及光催化降解甲醛性能
查凤娟
刘庆
王建友
林雨寒
王传义
李英宣
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
化工固废酸渣鉴别分析
武思拓
王建友
苏华
任蕊
李芬芬
《应用化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
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