二氧化碳加氢合成甲醇膜反应器研究进展

1

作者 范宗良 马腾飞 +3 位作者 杨勇 王东亮 周怀荣 李贵贤 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第4期98-106,共9页

可再生能源替代化石能源对实现“碳达峰、碳中和”目标至关重要。甲醇是重要的化工原料,也是理想的氢能载体和储能介质。二氧化碳(CO_(2))加氢合成甲醇技术为基于化石燃料的传统甲醇生产路线提供了一种可行的替代方案,也为CO_(2)的资源... 可再生能源替代化石能源对实现“碳达峰、碳中和”目标至关重要。甲醇是重要的化工原料,也是理想的氢能载体和储能介质。二氧化碳(CO_(2))加氢合成甲醇技术为基于化石燃料的传统甲醇生产路线提供了一种可行的替代方案,也为CO_(2)的资源化利用提供了途径,有望缓解化石燃料短缺和环境污染问题。反应器是CO_(2)加氢合成甲醇技术的核心之一,其中膜反应器具有CO_(2)转化率高、产物选择性高等优点,在该领域具有广阔的应用前景。综述了CO_(2)加氢合成甲醇膜反应器的研究现状,总结了甲醇合成膜反应器的结构特点,分析了甲醇合成膜反应器工业化应用过程中存在的问题以及进一步的研究方向。本研究可为甲醇合成膜反应器的工业化应用提供参考。 展开更多

关键词 CO_(2)加氢 甲醇合成 膜反应器

在线阅读 下载PDF 职称材料

界面动力学对钠离子电池低温性能的影响

2

作者 要义杰 张峻伟 +2 位作者 赵燕君 梁宏成 赵冬妮 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期30-41,共12页

钠离子电池(SIBs)因其资源丰富、成本低廉、安全性高以及对环境友好等优势被认为是后锂时代最有前途的电池技术。然而,如果没有热保护,钠离子电池在寒冷地区和季节下的应用会受到严重限制。尽管许多单独的过程都会造成低温下SIBs常见的... 钠离子电池(SIBs)因其资源丰富、成本低廉、安全性高以及对环境友好等优势被认为是后锂时代最有前途的电池技术。然而,如果没有热保护,钠离子电池在寒冷地区和季节下的应用会受到严重限制。尽管许多单独的过程都会造成低温下SIBs常见的容量损失,但其中大多数过程都会受到电池内部液态电解液的影响。这是因为电解液流动性在低温环境中下降,而且电解液与电极之间的兼容性变差,钠离子(Na+)传输能力显著下降,这会导致SIBs性能突然下降以及循环寿命显著缩短。因此,本文从Na+在主体电解液和界面处的行为进行阐述,从电解质盐、溶剂和添加剂等方面总结了改善SIBs低温下性能的策略,并且指出Na+通过界面处的动力学下降是影响低温下电池性能的主要原因。因此本文着重介绍了关于溶剂化结构的新见解,并且对基于调控溶剂化结构来改善电极/电解液界面(EEI)膜组成以及降低脱溶剂化能势垒的低温电解液设计策略进行系统分析。最后,本文提出了一些基于提升界面动力学改善电池低温性能的潜在策略,旨在更有效地指导低温SIBs的设计。 展开更多

关键词 钠离子电池(SIBs) 低温 电极/电解液界面 溶剂化结构 脱溶剂化

在线阅读 下载PDF 职称材料

二氧化碳加氢制甲醇过程碳氢利用率的影响因素与工艺优化分析 被引量：2

3

作者 王东亮 李婧玮 +3 位作者 孟文亮 杨勇 周怀荣 范宗良 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2843-2850,共8页

原料CO_(2)和H_(2)利用率是影响CO_(2)加氢制甲醇过程经济性的重要因素。本文讨论了催化剂类型、温度、压力、空速和H_(2)/CO_(2)进料比等因素对CO_(2)转化率和甲醇选择性的影响以及工艺条件对气液相中碳氢损失的影响,提出了利用汽提方... 原料CO_(2)和H_(2)利用率是影响CO_(2)加氢制甲醇过程经济性的重要因素。本文讨论了催化剂类型、温度、压力、空速和H_(2)/CO_(2)进料比等因素对CO_(2)转化率和甲醇选择性的影响以及工艺条件对气液相中碳氢损失的影响,提出了利用汽提方式回收液相中溶解CO_(2)的循环工艺,并分析了弛放量对碳氢利用率与工艺经济性的权衡关系,确定了最佳的弛放率。结果表明:经过汽提之后,液相中溶解的CO_(2)损失已可忽略不计,碳氢损失主要取决于气相弛放;随着弛放气流量的增大,设备投资费用逐渐减小,而单位生产成本先减小后增大;在弛放率为1%的条件下,与传统工艺流程相比,含汽提的CO_(2)加氢制甲醇循环工艺的CO_(2)利用率为98.9%,H_(2)利用率为65.9%,具有较高的原料利用率。本研究为CO_(2)加氢制甲醇高效转换提供了一条可行路径。 展开更多

关键词 二氧化碳 甲醇 过程模拟 过程分析 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

CO_(2)和甲醇直接合成碳酸二甲酯用CeO_(2)基催化剂的研究进展 被引量：1

4

作者 郭永乐 杨哲 +1 位作者 李贵贤 田俊英 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1637-1646,共10页

CO_(2)是主要的温室气体,也是一种廉价丰富、未能广泛应用的碳资源。CO_(2)和甲醇直接合成高附加值的碳酸二甲酯(DMC)在“双碳”背景下具有重要的研究价值,但因反应热力学的限制和CO_(2)化学惰性的影响,CO_(2)转化率和DMC收率较低。CeO_... CO_(2)是主要的温室气体,也是一种廉价丰富、未能广泛应用的碳资源。CO_(2)和甲醇直接合成高附加值的碳酸二甲酯(DMC)在“双碳”背景下具有重要的研究价值,但因反应热力学的限制和CO_(2)化学惰性的影响,CO_(2)转化率和DMC收率较低。CeO_(2)基催化剂是CO_(2)和甲醇直接合成DMC反应报道较多且性能较好的一类催化剂。该文重点介绍了CO_(2)和甲醇直接合成DMC反应热力学、在CeO_(2)基催化剂上反应机理及CeO_(2)基催化剂的研究进展,详细介绍了CeO_(2)基催化剂的形貌和表面性质的调控方法及其耦合的高效脱水剂,并指出未来可在制备比表面积大和活性位浓度高的CeO_(2)基催化剂、催化剂氧缺位含量的原位表征及开发新型廉价高效的脱水剂等方面开展工作。 展开更多

关键词 催化剂 二氧化碳 甲醇 碳酸二甲酯 氧化铈

在线阅读 下载PDF 职称材料

富锂锰基材料低首次库仑效率原因及改性策略 被引量：1

5

作者 张佳文 蔡星鹏 +3 位作者 周俊飞 丁浩 张宁霜 崔孝玲 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1211-1220,共10页

富锂锰基正极材料〔xLi_(2)MnO_(3)•(1–x)LiTMO_(2),0<x<1,TM=Mn、Co、Ni等〕(LROs)具有高容量、高工作电压、高安全、低成本等诸多优点,是下一代新型锂离子电池材料中最具有应用前景的正极材料之一。然而,LROs的低首次库仑效率... 富锂锰基正极材料〔xLi_(2)MnO_(3)•(1–x)LiTMO_(2),0<x<1,TM=Mn、Co、Ni等〕(LROs)具有高容量、高工作电压、高安全、低成本等诸多优点,是下一代新型锂离子电池材料中最具有应用前景的正极材料之一。然而,LROs的低首次库仑效率严重地阻碍了其商业化,亟需深入研究其低首次库仑效率原因。从LROs的晶体结构及充放电行为出发,全面剖析了氧的不可逆流失、Li^(+)不可逆脱/嵌、Li^(+)与H^(+)离子交换等造成LROs低首次库仑效率原因的具体机理;针对性地总结了离子掺杂、表面工程、单晶化等提升首次库仑效率的相关改性策略;展望了提升LROs未来商业化的研究方向。 展开更多

关键词 锂离子电池 富锂锰基正极材料 首次库仑效率 改性策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ag/SiO_(2)催化剂用于甲氧基丙醇氧化反应

6

作者 赵鹬 张玉蓉 +3 位作者 毛绍祺 李宁 张栋强 赵仕玲 《精细化工》 北大核心 2025年第4期865-871,共7页

采用等体积浸渍法制备一系列Ag/SiO_(2)催化剂。采用XRD、SEM、TEM、O_(2)-TPD对其进行了表征,评价了其对1-甲氧基-2-丙醇(MOP)的催化氧化性能,考察了Ag理论负载量(以SiO_(2)质量计,下同)对Ag/SiO_(2)催化剂催化性能的影响,并对15%Cu/Si... 采用等体积浸渍法制备一系列Ag/SiO_(2)催化剂。采用XRD、SEM、TEM、O_(2)-TPD对其进行了表征,评价了其对1-甲氧基-2-丙醇(MOP)的催化氧化性能,考察了Ag理论负载量(以SiO_(2)质量计,下同)对Ag/SiO_(2)催化剂催化性能的影响,并对15%Cu/SiO_(2)(Cu的理论负载量为15%,以SiO_(2)质量计)和15%Ag/SiO_(2)的微观形貌和催化性能进行了对比。结果表明,15%Ag/SiO_(2)具有较高的催化活性,在反应温度300℃、液时空速1.8 mL/(g·h)、体积空气流量80 mL/min的条件下,催化剂能稳定运行72 h,其中在反应8~20 h期间,MOP转化率平均为95.05%,目标产物甲氧基丙酮的选择性平均为85.07%;15%Ag/SiO_(2)在反应80 h后,积炭率达到13.5%;与15%Cu/SiO_(2)的Cu物种平均粒径(约15.2 nm)相比,15%Ag/SiO_(2)具有更小的Ag物种平均粒径(3.1 nm),分散性更好;Ag的氧吸附类型和高度分散是MOP在Ag/SiO_(2)催化剂上氧化的重要因素,Ag与SiO_(2)载体的强相互作用和良好的抗积炭能力为催化剂的稳定性提供了有利条件。 展开更多

关键词 浸渍法 银基催化剂 纳米粒子 二氧化硅 甲氧基丙酮 吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于不同储能机制水系锌离子电池正极材料的改性与展望 被引量：1

7

作者 燕静璇 张宁霜 +2 位作者 李世友 王梦雅 李小华 《精细化工》 北大核心 2025年第1期48-61,共14页

目前,水系锌离子电池(AZIBs)的正极材料已取得了许多引人瞩目的突破,但普遍存在结构稳定性差、易溶解、材料骨架间存在严重的静电相互作用和导电性差等亟待解决的问题,需要进一步地研究和取得关键性技术的支持。MnO_(2)作为AZIBs正极材... 目前,水系锌离子电池(AZIBs)的正极材料已取得了许多引人瞩目的突破,但普遍存在结构稳定性差、易溶解、材料骨架间存在严重的静电相互作用和导电性差等亟待解决的问题,需要进一步地研究和取得关键性技术的支持。MnO_(2)作为AZIBs正极材料的储能机制较其他材料复杂且一直存在争议,是限制Zn//MnO_(2)电池应用的主要因素。该文总结了最新MnO_(2)基正极材料的特征和储能机制,回顾了MnO_(2)基正极材料的基本问题和对应原因,探讨了最近研究中的优化策略。最后,基于MnO_(2)在不同储能机制中存在的问题,结合最新研究进展,提出了一系列推动Zn//MnO_(2)电池商业化的关键性挑战,对AZIBs未来的研究趋势进行了展望。 展开更多

关键词 水系锌离子电池 二氧化锰 正极材料 储能机制 优化策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

绿氢重构的粉煤气化煤制甲醇近零碳排放工艺研究 被引量：11

8

作者 孟文亮 李贵贤 +5 位作者 周怀荣 李婧玮 王健 王可 范学英 王东亮 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1714-1723,共10页

在“碳达峰、碳中和”的背景下,传统煤制甲醇工艺存在CO_(2)排放强度大、能耗高等问题成为制约煤制甲醇工艺发展的瓶颈问题。本研究基于外源性的绿氢,重构粉煤气化煤制甲醇工艺,省掉了空分单元、变换单元,开发了短流程低温甲醇洗单元,... 在“碳达峰、碳中和”的背景下,传统煤制甲醇工艺存在CO_(2)排放强度大、能耗高等问题成为制约煤制甲醇工艺发展的瓶颈问题。本研究基于外源性的绿氢,重构粉煤气化煤制甲醇工艺,省掉了空分单元、变换单元,开发了短流程低温甲醇洗单元,提出了粉煤气化集成绿氢的近零碳排放煤制甲醇新工艺。从碳元素利用率、CO_(2)排放、成本分析等角度对新工艺进行了评价。结果表明,与传统煤制甲醇工艺相比,新工艺碳元素利用率从41.50%提高到95.77%,CO_(2)直接排放量由1.939降低至0.035 t·(t MeOH)^(-1),通过分析H_(2)价格与碳税对产品成本的影响发现,当氢气价格和碳税分别为10.36 CNY·(kg H_(2_)^(-1)和223.3 CNY·(t CO_(2))^(-1)时,两种工艺的产品成本相当。新工艺不仅减少了煤制甲醇过程碳排放,而且可以提高可再生能源就地消纳能力,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 煤制甲醇 绿氢 二氧化碳 过程集成 过程系统 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

超级电容器低温电解液的研究进展 被引量：2

9

作者 李小华 张宁霜 +1 位作者 李世友 王梦雅 《电池》 CAS 北大核心 2023年第1期108-112,共5页

提高超级电容器低温性能的关键是开发耐低温电解液。综述水系、有机系和离子液体等3种常规电解液的优化方案,展望未来超级电容器低温电解液的发展方向。在传统水系电解液中加入有机溶剂或离子液体,可降低凝固点,但超级电容器的工作温度... 提高超级电容器低温性能的关键是开发耐低温电解液。综述水系、有机系和离子液体等3种常规电解液的优化方案,展望未来超级电容器低温电解液的发展方向。在传统水系电解液中加入有机溶剂或离子液体,可降低凝固点,但超级电容器的工作温度仍不能满足超低温工作环境的需求,且会影响倍率性能。将不同的有机溶剂混合或将有机溶剂与离子液体混合,可拓宽电压窗口,增加电导率,改善低温性能,但有机溶剂存在毒性和易燃性。将不同的离子液体混合也可提高超级电容器的低温性能,但离子液体成本高,限制了实际应用。从电解液性能及成本的角度出发,认为相比于有机系及离子液体电解液,水系电解液价廉易得、电导率高。在不损失电化学性能的同时降低凝固点,或许是未来的主要研究任务。 展开更多

关键词 超级电容器 低温 水溶液 有机溶剂 离子液体

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属有机骨架和g-C_(3)N_(4)共掺杂改性TiO_(2)光催化性能 被引量：1

10

作者 李宁 臧书杰 +1 位作者 蒋托红 赵鹬 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1941-1948,共8页

以钛酸四丁酯、三聚氰胺、二甲基咪唑和Co(NO_(3))_(2)•6H_(2)O为原料,采用溶胶-凝胶法、高温煅烧法,将类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和二甲基咪唑钴(ZIF-67)与TiO_(2)共掺杂,制备了TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67光催化剂。采用XRD、XPS... 以钛酸四丁酯、三聚氰胺、二甲基咪唑和Co(NO_(3))_(2)•6H_(2)O为原料,采用溶胶-凝胶法、高温煅烧法,将类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和二甲基咪唑钴(ZIF-67)与TiO_(2)共掺杂,制备了TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67光催化剂。采用XRD、XPS、SEM和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67进行了表征,对TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67光催化降解甲基橙的催化活性进行了评价,并对其催化机理进行了推测。结果表明,TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67同时包含锐钛矿及少量金红石相TiO_(2)、g-C_(3)N_(4)及ZIF-67;g-C_(3)N_(4)的加入使TiO_(2)的带隙降至2.45 eV,ZIF-67将带隙进一步降至1.91 eV;g-C_(3)N_(4)和ZIF-67的共掺杂降低了带隙,显著提高了TiO_(2)可见光吸收范围(492~649 nm);TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67形成了Ⅱ型异质结,TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)与金属有机骨架的结合增强了TiO_(2)光催化降解甲基橙的能力。Co质量分数21.5%的TiO_(2)-g-C_(3)N_(4)-ZIF-67-2具有最佳的光催化降解甲基橙活性,在可见光照射40 min时,甲基橙降解率可达79.92%,3次循环后甲基橙降解率为58.86%(90 min),光催化反应对ZIF-67的结晶度有所影响,进而影响了循环时的光催化活性。 展开更多

关键词 光催化 溶胶-凝胶法 高温煅烧法 TiO_(2) g-C_(3)N_(4) ZIF-67 功能材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

正极预锂化添加剂用于锂离子电池的研究进展 被引量：5

11

作者 武美玲 牛磊 +1 位作者 李世友 赵冬妮 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期759-769,共11页

锂离子电池因其能量密度高和循环寿命长等优点,在电子产品和电动汽车等领域被广泛应用。然而,锂离子电池首次充放电过程中负极表面固态电解质界面(SEI)膜的形成会永久地消耗正极材料中的活性锂,造成不可逆的容量损失,进而降低电池首次... 锂离子电池因其能量密度高和循环寿命长等优点,在电子产品和电动汽车等领域被广泛应用。然而,锂离子电池首次充放电过程中负极表面固态电解质界面(SEI)膜的形成会永久地消耗正极材料中的活性锂,造成不可逆的容量损失,进而降低电池首次库仑效率。已有的研究表明,预锂化技术可使电池首次库仑效率得到有效提高。在众多预锂化技术中,正极添加剂预锂化具有工艺简单、价格低廉和安全性高等优点,因此具有较为广阔的应用前景。鉴于此,本综述介绍了三类正极预锂化添加剂:三元富锂化合物、二元锂化合物和基于逆转化反应的纳米复合材料的基本工作原理和限制其发展的关键科学问题,着重归纳了近年来在预锂化添加剂材料性能优化,储能机理研究方面的研究进展和亟待解决的问题,指出了补锂添加剂在补偿首次容量损失方面的重要性,并对该方法的发展进行了展望。本文在总结当前研究进展的基础上,对正极预锂化添加剂未来的研究思路和发展方向进行了展望,提出了进一步研究预锂化添加剂的合成条件和改性策略,在不以容量牺牲为代价的前提下提升补锂添加剂的环境稳定性或开发一种新型的电解液添加剂,解决预锂化添加剂首次循环时残留物或产气对电池长循环性能的影响。这些策略有望进一步推动力离子电池的发展。 展开更多

关键词 锂离子电池 固态电解质界面膜 补锂技术 正极补锂 首次库仑效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米氧化锌液相法制备技术进展 被引量：3

12

作者 杨卓 李春雷 +3 位作者 张鑫 乔勉 田玉琴 宫源 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页

纳米氧化锌是一种新型无机功能材料,广泛用于橡胶、涂料、催化等领域。其液相法制备技术具有产物粒径及形貌易控制、经济成本低、易于实现工业化的优点。重点综述了包括微乳液法、溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法和化学沉淀法在内的纳米氧... 纳米氧化锌是一种新型无机功能材料,广泛用于橡胶、涂料、催化等领域。其液相法制备技术具有产物粒径及形貌易控制、经济成本低、易于实现工业化的优点。重点综述了包括微乳液法、溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法和化学沉淀法在内的纳米氧化锌液相法制备技术,阐释了各方法的基本原理、关键影响因素,强调了过程强化技术在制备过程中的重要作用。进一步介绍了“气泡液膜法”的新思路,其特征在于通过表面活性剂与反应液、空气的快速混合,形成具有高堆密度微气泡的纳米反应环境,成核晶体在气泡间10~100 nm的液膜内限域生长,通过控制气泡间液膜厚度调控纳米粒子大小,所得产物粒径均一、不易团聚,有望实现低成本纳米氧化锌的连续规模化生产。 展开更多

关键词 氧化锌 纳米颗粒 液相法 制备技术 气泡液膜法

在线阅读 下载PDF 职称材料

直接甲醇燃料电池阳极催化剂的失活机制及应对策略

13

作者 郭鹏 李红伟 +3 位作者 李贵贤 季东 王东亮 赵新红 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3812-3823,共12页

甲醇氧化电催化剂是决定直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFC)性能与成本的关键。目前,铂基催化剂是最有前途的高效甲醇氧化电催化剂,但在反应过程中存在活性位的迁移、团聚与浸出、中毒以及载体的腐蚀与坍塌等原因引起... 甲醇氧化电催化剂是决定直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFC)性能与成本的关键。目前,铂基催化剂是最有前途的高效甲醇氧化电催化剂,但在反应过程中存在活性位的迁移、团聚与浸出、中毒以及载体的腐蚀与坍塌等原因引起的失活问题,阻碍了其进一步商业化发展。如何提高直接甲醇燃料电池阳极催化剂的稳定性是一个亟待解决的难题。本文首先总结了甲醇的电氧化原理和催化反应机理,详细综述了阳极催化剂的失活机制以及抑制改善其失活方面所取得的研究进展。最后对该领域未来的发展方向进行了展望,并指出利用限域作用限制活性金属的迁移和聚集,构建多元合金,设计增强复合型载体,将理论研究和原位表征技术相结合,是今后开发更高效、稳定阳极催化剂的重点研究方向。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 阳极催化剂 失活机制 金属粒子的迁移、团聚与浸出 载体腐蚀与坍塌

在线阅读 下载PDF 职称材料

T型圆柱形微通道内CO_(2)碱液吸收数值模拟

14

作者 杨勇 祖子轩 +3 位作者 李煜坤 王东亮 范宗良 周怀荣 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期135-142,共8页

采用水平集两相流耦合组分传质微分方程对三维T型微通道内的CO_(2)碱液吸收过程进行了数值模拟。分析了气泡形成及流动过程、相间传递及吸收特性,并重点探讨了进口气速、液速和碱液浓度对CO_(2)化学吸收传质的影响。结果表明,在气速0.08... 采用水平集两相流耦合组分传质微分方程对三维T型微通道内的CO_(2)碱液吸收过程进行了数值模拟。分析了气泡形成及流动过程、相间传递及吸收特性,并重点探讨了进口气速、液速和碱液浓度对CO_(2)化学吸收传质的影响。结果表明,在气速0.08 m/s、液速0.03 m/s时,单个气泡形成时间约为0.012 s,气泡移动速率几乎等于进口气速,展现气泡和液塞交替的泰勒流特征。CO_(2)吸收溶解速率在气泡形成初始阶段溶解速率最大,随着气液相相互接触传质推动力逐渐降低,沿出口方向的气液两相界面上逐渐下降。气速0.05 m/s增加到0.1 m/s时,CO_(2)吸收率从62.6%降低到34.8%,当液速从0.01 m/s增加到0.05 m/s时,CO_(2)吸收率从18.5%提高48.4%。吸收剂浓度从50 mol/m^(3)增加到250 mol/m^(3),吸收率由50.8%提高到79.3%。 展开更多

关键词 微通道 吸收 传质 二氧化碳捕集 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同CO_(2)捕集技术的CO_(2)耦合绿氢制甲醇工艺研究 被引量：12

15

作者 季东 王健 +6 位作者 王可 李婧玮 孟文亮 杨勇 李贵贤 王东亮 周怀荣 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期4565-4575,共11页

大量的化石燃料燃烧导致温室气体排放增加,全球气候变暖。世界各国以全球协约的方式减排CO_(2),我国也由此提出“碳达峰·碳中和”目标。CO_(2)捕集以及转化制液体燃料和化学品是双碳目标下行之有效的碳减排措施之一,不仅可以实现CO... 大量的化石燃料燃烧导致温室气体排放增加,全球气候变暖。世界各国以全球协约的方式减排CO_(2),我国也由此提出“碳达峰·碳中和”目标。CO_(2)捕集以及转化制液体燃料和化学品是双碳目标下行之有效的碳减排措施之一,不仅可以实现CO_(2)的资源化利用,同时也缓解了国家能源安全问题。本文以燃煤电厂烟气CO_(2)捕集和CO_(2)合成甲醇为研究对象,分析了基于四种不同CO_(2)捕集技术的CO_(2)耦合绿氢制甲醇工艺。对四种不同CO_(2)捕集技术的CO_(2)制甲醇工艺进行了严格的稳态建模和模拟,分析和比较了不同CO_(2)捕集技术情景下的CO_(2)制甲醇工艺的技术和经济性能。结果表明,MEA、PCS、DMC和GMS情景的单位甲醇能耗分别是7.81、5.48、5.91和4.66 GJ/t CH_(3)OH,GMS情景的单位能耗最低,其次是PCS情景,但随着更高效相变吸收剂的开发,PCS情景的单位甲醇产品的能耗将降低至2.29~2.58 GJ/tCH_(3)OH。四种情景的总生产成本分别是4314、4204、4279和4367 CNY/t CH_(3)OH,PCS情景的成本最低,更具有经济优势。综合分析表明PCS情景的性能表现最好,为可用于燃煤电厂最佳的碳捕集技术,为CO_(2)高效合成燃料化学品提供方向,缓解化石燃料短缺和环境污染问题。 展开更多

关键词 CO_(2)捕集 CO_(2)制甲醇 模拟 过程系统 技术-经济分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

纳米催化剂在CO_(2)加氢制甲醇中的研究进展 被引量：6

16

作者 李贵贤 田涛 +3 位作者 张琪 李晗旭 董鹏 李红伟 《分子催化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期190-198,共9页

为减缓温室效应,将CO_(2)转换成高附加值的甲醇是减少CO_(2)排放的有效途径,而高效催化剂是CO_(2)加氢制甲醇反应规模化的关键.可调控合成的具有量子尺寸效应的纳米催化剂在该反应上具有独特的优势.因此我们深入探讨了反应机理,综述了... 为减缓温室效应,将CO_(2)转换成高附加值的甲醇是减少CO_(2)排放的有效途径,而高效催化剂是CO_(2)加氢制甲醇反应规模化的关键.可调控合成的具有量子尺寸效应的纳米催化剂在该反应上具有独特的优势.因此我们深入探讨了反应机理,综述了纳米材料在CO_(2)加氢制甲醇中的研究进展,最后给出了高效催化剂可能的发展方向. 展开更多

关键词 温室效应 CO_(2) 加氢制甲醇 纳米催化剂 反应机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

膜分离捕集燃煤电厂烟气CO_(2)过程优化设计 被引量：7

17

作者 李贵贤 王可 +6 位作者 王健 孟文亮 李婧玮 杨勇 范宗良 王东亮 周怀荣 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期5065-5077,共13页

全球CO_(2)的排放量不断升高,导致气候问题频发。“双碳”目标下,如何高效、低成本地捕集燃煤电厂烟气CO_(2)已经成为迫在眉睫的问题。传统的化学吸收法由于能耗高、成本高、溶剂易挥发等问题严重制约了其发展,而膜法碳捕集因为其操作... 全球CO_(2)的排放量不断升高,导致气候问题频发。“双碳”目标下,如何高效、低成本地捕集燃煤电厂烟气CO_(2)已经成为迫在眉睫的问题。传统的化学吸收法由于能耗高、成本高、溶剂易挥发等问题严重制约了其发展,而膜法碳捕集因为其操作简单、能耗低、环境污染小等优势被认为是最有前景的捕集方式。本文以PI中空纤维膜为分离膜,建立和求解了气体分离膜模型。并以燃煤电厂烟气CO_(2)为捕集目标,利用多岛遗传算法求解了膜分离捕集CO_(2)工艺的不同配置,并优化了分离过程中的关键参数(膜面积、操作压力)。结果显示:在二级膜分离工艺中,二级一段膜分离工艺的第一级膜和第二级膜操作压力分别为5.8 bar和7.1 bar,第一级膜和第二级膜的面积分别为448000 m^(2)和180000 m^(2)时,单位捕集成本为27.36 USD/t CO_(2)。与二级二段膜分离以及其他几种传统的CO_(2)捕集方法(MEA法、相变吸收法)相比,二级一段膜分离捕集CO_(2)的捕集成本和能耗均最小。本研究将为CO_(2)捕集实现低能耗和低成本化提供依据。 展开更多

关键词 二氧化碳捕集 膜分离 碳减排 数值模拟 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

有机废水处理中芬顿氧化反应机制研究进展 被引量：4

18

作者 张琪 方伟国 +1 位作者 赵鹬 李贵贤 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2348-2356,共9页

芬顿反应工艺是目前公认处理有机废水最有效的方法之一,而探索其反应机理对于高效芬顿催化反应体系的开发和应用至关重要。芬顿反应的复杂性导致其反应机理仍未得到完整的解释。该文综述了目前较受认可的均相芬顿、光助芬顿、电助芬顿... 芬顿反应工艺是目前公认处理有机废水最有效的方法之一,而探索其反应机理对于高效芬顿催化反应体系的开发和应用至关重要。芬顿反应的复杂性导致其反应机理仍未得到完整的解释。该文综述了目前较受认可的均相芬顿、光助芬顿、电助芬顿和多相芬顿的反应机制,旨在帮助研究者比较全面及深入地认识不同体系中芬顿反应的机理,为芬顿反应的发展提供理论支撑。最后对芬顿过程的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 均相芬顿 多相芬顿 光助芬顿 电助芬顿 反应机理 研究进展

在线阅读 下载PDF 职称材料

活性炭微观结构调控与甲苯二胺选择性吸附研究 被引量：4

19

作者 董鹏 李贵贤 +3 位作者 李红伟 李晓明 王伟 王东亮 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2923-2927,共5页

从活性炭、硅藻土、ZSM-5分子筛、人造沸石等常见多孔材料中,筛选出吸附性能较优的活性炭作为吸附剂,通过酸、碱等改性方法对活性炭孔结构和表面官能团进行调控,并采用静态吸附实验研究了改性活性炭吸附分离TDA焦油的效果。结果表明,活... 从活性炭、硅藻土、ZSM-5分子筛、人造沸石等常见多孔材料中,筛选出吸附性能较优的活性炭作为吸附剂,通过酸、碱等改性方法对活性炭孔结构和表面官能团进行调控,并采用静态吸附实验研究了改性活性炭吸附分离TDA焦油的效果。结果表明,活性炭的孔结构主要影响活性炭对甲苯二胺焦油的总吸附容量,而活性炭的表面官能团则显著影响TDA的选择性,酸性基团有利于增强活性炭对TDA的选择性。在最优条件下,CH_(3)COOH改性活性炭对TDA的选择性达到98%以上,改性活性炭吸附过程受到化学吸附因素控制。 展开更多

关键词 甲苯二胺焦油 选择性吸附 吸附材料 活性炭 改性

在线阅读 下载PDF 职称材料

高性能PtNi/CNTs合金催化剂的构筑及其对甲醇的电催化 被引量：3

20

作者 范宗良 葸永成 +4 位作者 郭鹏 王首登 李艳如 李贵贤 李红伟 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1976-1984,2063,共10页

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体、H_(2)PtCl_(6)·6H_(2)O为铂源、Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O为镍源、硼氢化钠和乙二醇为还原剂,采用一锅法制备了一种PtNi/CNTs合金电催化剂。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM、XPS、ICP-OES和Raman对催... 以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体、H_(2)PtCl_(6)·6H_(2)O为铂源、Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O为镍源、硼氢化钠和乙二醇为还原剂,采用一锅法制备了一种PtNi/CNTs合金电催化剂。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM、XPS、ICP-OES和Raman对催化剂结构进行了表征。采用循环伏安法(CV)、计时安培法(i-t)和CO溶出曲线法评价了催化剂的电化学活性与稳定性。结果表明,PtNi/CNTs对甲醇电催化氧化反应(MOR)具有优异的电催化性能,其峰值电流密度和稳态电流密度分别是商业Pt/C的5.89倍和38.97倍,PtNi/CNTs还表现出良好的稳定性,主要归因于碳纳米管独特的结构与双金属合金的协同效应。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 阳极Pt催化剂 电催化 甲醇氧化 催化技术

在线阅读 下载PDF 职称材料