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赣南脐橙皮热解过程的机理研究及能源转化特性分析
1
作者
李立清
薛茹萍
+7 位作者
余思彤
郭燚
刘水英
曾志荣
欧阳少波
邓涛
王全兵
杜林峰
《低碳化学与化工》
北大核心
2025年第8期54-66,共13页
赣南脐橙皮是典型的农林废弃物,其资源化利用与无害化处理对于环境保护和可持续发展具有重要意义。采用热重分析与固定床热解实验,系统探讨了升温速率、热解温度和反应时间对赣南脐橙皮热解性能的影响。通过Kissinger-AkahiraSunose(KAS...
赣南脐橙皮是典型的农林废弃物,其资源化利用与无害化处理对于环境保护和可持续发展具有重要意义。采用热重分析与固定床热解实验,系统探讨了升温速率、热解温度和反应时间对赣南脐橙皮热解性能的影响。通过Kissinger-AkahiraSunose(KAS)、Ozawa-Flynn-Wall(OFW)和Friedman(FM)模型,获取了赣南脐橙皮热解动力学和热力学参数。此外,采用SEM对热解生物炭形貌进行了表征,热解气体产物和液体产物分别通过GC与GC-MS进行了分析。热重结果表明,赣南脐橙皮热解主要发生在150~400℃,较大的升温速率导致热解过程存在热滞后现象,降低了反应效率。动力学结果表明,随着赣南脐橙皮转化率的增大,活化能(E_(a))逐渐增大。热力学结果表明,升温速率越大,焓变(ΔH)和熵变(ΔS)越小,吉布斯自由能变(ΔG)越大,不利于反应进行。固定床热解实验结果表明,赣南脐橙皮最佳热解条件为反应温度500℃、升温速率10℃/min和反应时间1.0 h,此时热解气、热解液和生物炭产率分别为26.81%、47.27%和25.91%。热解气主要包含H_(2)、CO和CO_(2),热解液主要包含醛类和酚类化合物,生物炭表面呈现大量不规则孔隙。综合分析表明,赣南脐橙皮具备较高的能源化潜力,为其资源化利用提供了理论依据。
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关键词
赣南脐橙皮
热解
动力学
热力学
生物质
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职称材料
基于密度泛函理论的氢氧化镁(101)表面改性机理研究
被引量：
5
2
作者
李立清
周润
+5 位作者
龙慧婷
孔会民
邹来禧
罗仙平
邵羽南
杨国飞
《有色金属科学与工程》
CAS
北大核心
2023年第4期447-453,共7页
近年来,氢氧化镁已广泛应用于制备阻燃材料,但其产品存在表面极性高、易团聚、不易与高分子材料相容等不足。本研究基于密度泛函理论(DFT)的理论计算,对常用改性剂(油酸、硅烷偶联剂G-570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)以及甲基...
近年来,氢氧化镁已广泛应用于制备阻燃材料,但其产品存在表面极性高、易团聚、不易与高分子材料相容等不足。本研究基于密度泛函理论(DFT)的理论计算,对常用改性剂(油酸、硅烷偶联剂G-570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)以及甲基丙烯酸甲酯(MMA))在氢氧化镁(101)表面的吸附情况进行了模拟,研究了改性剂对氢氧化镁表面的改性机理。吸附能、态密度、差分电荷密度和Mulliken布居电荷等参数的分析结果表明,3种改性剂分子中油酸的吸附能最低,可在氢氧化镁(101)表面稳定吸附,并且吸附的油酸与氢氧化镁(101)表面之间有明显电荷转移,形成Mg-O相互作用,而这种相互作用正是氢氧化镁表面改性的关键。本研究为提高氢氧化镁阻燃材料的性能提供了有价值的理论指导。
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关键词
密度泛函理论
吸附
氢氧化镁
改性机理
油酸
Γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
甲基丙烯酸甲酯
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职称材料
题名
赣南脐橙皮热解过程的机理研究及能源转化特性分析
1
作者
李立清
薛茹萍
余思彤
郭燚
刘水英
曾志荣
欧阳少波
邓涛
王全兵
杜林峰
机构
江西
理工大学
材料
冶金化学学部
香港高等教育
科技
学院建造、环境与工程学系
江西同益高分子材料科技有限公司
信丰迅捷兴电路
科技
有限公司
出处
《低碳化学与化工》
北大核心
2025年第8期54-66,共13页
基金
江西省自然科学基金(2020BAB214021)
江西省大学生创新创业训练计划(S202410407066)
+2 种基金
江西省研究生创新专项(YC2024-S546)
香港大学教育资助委员会的院校发展计划(IDS)(UGC/IDS(R)25/20)
江西省高层次领军人才(2022)。
文摘
赣南脐橙皮是典型的农林废弃物,其资源化利用与无害化处理对于环境保护和可持续发展具有重要意义。采用热重分析与固定床热解实验,系统探讨了升温速率、热解温度和反应时间对赣南脐橙皮热解性能的影响。通过Kissinger-AkahiraSunose(KAS)、Ozawa-Flynn-Wall(OFW)和Friedman(FM)模型,获取了赣南脐橙皮热解动力学和热力学参数。此外,采用SEM对热解生物炭形貌进行了表征,热解气体产物和液体产物分别通过GC与GC-MS进行了分析。热重结果表明,赣南脐橙皮热解主要发生在150~400℃,较大的升温速率导致热解过程存在热滞后现象,降低了反应效率。动力学结果表明,随着赣南脐橙皮转化率的增大,活化能(E_(a))逐渐增大。热力学结果表明,升温速率越大,焓变(ΔH)和熵变(ΔS)越小,吉布斯自由能变(ΔG)越大,不利于反应进行。固定床热解实验结果表明,赣南脐橙皮最佳热解条件为反应温度500℃、升温速率10℃/min和反应时间1.0 h,此时热解气、热解液和生物炭产率分别为26.81%、47.27%和25.91%。热解气主要包含H_(2)、CO和CO_(2),热解液主要包含醛类和酚类化合物,生物炭表面呈现大量不规则孔隙。综合分析表明,赣南脐橙皮具备较高的能源化潜力,为其资源化利用提供了理论依据。
关键词
赣南脐橙皮
热解
动力学
热力学
生物质
Keywords
Gannan navel orange peel
pyrolysis
kinetics
thermodynamics
biomass
分类号
TK6 [动力工程及工程热物理—生物能]
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职称材料
题名
基于密度泛函理论的氢氧化镁(101)表面改性机理研究
被引量：
5
2
作者
李立清
周润
龙慧婷
孔会民
邹来禧
罗仙平
邵羽南
杨国飞
机构
江西
理工大学
材料
冶金化学学部
西部矿业集团
有限公司
青海省高原矿物加工工程与综合利用重点实验室
江西同益高分子材料科技有限公司
江西
宏特绝缘
材料
有限公司
出处
《有色金属科学与工程》
CAS
北大核心
2023年第4期447-453,共7页
基金
江西省大学生创新创业训练计划项目(S202110407007)
中国博士后科学基金资助项目(2021M693893)
+1 种基金
江西省重点研发计划项目(20203BBE53026)
江西省赣州市科技计划项目(赣市科发[2021]45号)。
文摘
近年来,氢氧化镁已广泛应用于制备阻燃材料,但其产品存在表面极性高、易团聚、不易与高分子材料相容等不足。本研究基于密度泛函理论(DFT)的理论计算,对常用改性剂(油酸、硅烷偶联剂G-570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)以及甲基丙烯酸甲酯(MMA))在氢氧化镁(101)表面的吸附情况进行了模拟,研究了改性剂对氢氧化镁表面的改性机理。吸附能、态密度、差分电荷密度和Mulliken布居电荷等参数的分析结果表明,3种改性剂分子中油酸的吸附能最低,可在氢氧化镁(101)表面稳定吸附,并且吸附的油酸与氢氧化镁(101)表面之间有明显电荷转移,形成Mg-O相互作用,而这种相互作用正是氢氧化镁表面改性的关键。本研究为提高氢氧化镁阻燃材料的性能提供了有价值的理论指导。
关键词
密度泛函理论
吸附
氢氧化镁
改性机理
油酸
Γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
甲基丙烯酸甲酯
Keywords
density functional theory
adsorption
magnesium hydroxide
modification mechanism
oleic acid
γ-methacryloxy propyl trimethoxysilane
methyl methacrylate
分类号
TF09 [冶金工程—冶金物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
赣南脐橙皮热解过程的机理研究及能源转化特性分析
李立清
薛茹萍
余思彤
郭燚
刘水英
曾志荣
欧阳少波
邓涛
王全兵
杜林峰
《低碳化学与化工》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于密度泛函理论的氢氧化镁(101)表面改性机理研究
李立清
周润
龙慧婷
孔会民
邹来禧
罗仙平
邵羽南
杨国飞
《有色金属科学与工程》
CAS
北大核心
2023
5
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职称材料
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