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基于二维材料的析氢电催化剂研究进展
1
作者 廖丹 张文展 +2 位作者 胡佳幸 周冬兰 邱小林 《电镀与精饰》 北大核心 2026年第2期19-26,共8页
面对全球性的能源短缺和环境污染问题,氢能以其高能量密度和零排放的特性,被认为是未来能源转型的关键能源之一。电催化析氢反应(HER)作为一种高效氢气制备方法,引起科研人员的广泛关注。在众多电催化材料中,二维材料因其卓越的电子传... 面对全球性的能源短缺和环境污染问题,氢能以其高能量密度和零排放的特性,被认为是未来能源转型的关键能源之一。电催化析氢反应(HER)作为一种高效氢气制备方法,引起科研人员的广泛关注。在众多电催化材料中,二维材料因其卓越的电子传输特性和可调控的化学活性,展现出高效电催化析氢的潜力。综合评述了二维材料在电催化析氢领域的最新研究动态,详细分析了缺陷调控、异质结构构建、相转变及氢键调节等策略提升二维材料析氢性能的有效方法。本文还探讨了当前二维材料在电催化析氢中存在的挑战,并对未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 二维材料 电催化析氢 材料改性 能源转换
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石墨烯储氢纳米复合材料的研究进展
2
作者 王秀林 周树辉 +3 位作者 陈能 孙利 聂锁府 杨帆 《复合材料学报》 北大核心 2026年第1期30-47,共18页
近几年,电解水制氢和氢燃料电池得到了广泛的应用,但作为氢能源利用关键环节的“储氢”技术,一直是氢能领域亟待突破的壁垒难题。石墨烯,凭借其高比表面积、丰富的多孔结构、轻质高密度以及优异的化学和热稳定性等优点,在固态储氢领域... 近几年,电解水制氢和氢燃料电池得到了广泛的应用,但作为氢能源利用关键环节的“储氢”技术,一直是氢能领域亟待突破的壁垒难题。石墨烯,凭借其高比表面积、丰富的多孔结构、轻质高密度以及优异的化学和热稳定性等优点,在固态储氢领域展现出了广阔的应用前景。然而,纯石墨烯结构缺乏官能团,与氢的结合能较低,难以满足商业化储氢的性能要求。为了提高石墨烯的储氢性能,对石墨烯进行金属化改性、掺杂和复合成为了有效策略。本文总结了石墨烯的基本特性,深入探讨金属化改性石墨烯材料的方法,重点分析了碱金属、碱土金属、过渡金属以及高容量氢化物修饰石墨烯的储氢性能研究进展。这些研究进展不仅为石墨烯基金属化材料在储氢领域的应用提供了理论基础,还为未来石墨烯基储氢材料的有效开发和商业化应用提供了新的方向和思路。 展开更多
关键词 石墨烯 金属化 复合材料 储氢 气体吸附
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Co_(3)S_(4)-Ni_(3)S_(4)/NF异质结的制备及电催化析氢性能研究
3
作者 吴燕霞 苏丽荣 +1 位作者 委智颖 王庆涛 《功能材料》 北大核心 2026年第1期95-102,共8页
采用水热反应和硫化法制备了负载在泡沫镍(NF)上的自支撑型Co_(3)S_(4)-Ni_(3)S_(4)/NF异质结材料并用作电解水HER电催化剂。结果表明,合成的Co_(3)S_(4)-Ni_(3)S_(4)/NF材料在酸性和碱性介质中均展现出良好的HER催化活性和稳定性。硫... 采用水热反应和硫化法制备了负载在泡沫镍(NF)上的自支撑型Co_(3)S_(4)-Ni_(3)S_(4)/NF异质结材料并用作电解水HER电催化剂。结果表明,合成的Co_(3)S_(4)-Ni_(3)S_(4)/NF材料在酸性和碱性介质中均展现出良好的HER催化活性和稳定性。硫化温度对材料催化性能也有一定的影响,其中,Co_(3)S_(4)-Ni_(3)S_(4)/NF-180℃在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)和1.0 mol/L KOH溶液中,电流密度为10 mA/cm^(2)处的过电位分别为80和83 mV,Tafel斜率分别为72和89 mV/dec,其催化性能明显优于对照样。这主要归因于Ni_(3)S_(4)纳米粒子与Co_(3)S_(4)纳米针之间形成的异质界面可以改善电子结构,产生更多的活性位点,同时,三维多孔结构的泡沫镍基底可提高材料的分散性,增加活性面积,有助于提升材料的HER催化性能。 展开更多
关键词 过渡金属硫化物 电催化剂 析氢反应 异质结
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以固废实现化学循环矿化固碳的应用与展望
4
作者 蔡力宏 于常军 +1 位作者 蒋国强 刘铮 《现代化工》 北大核心 2026年第1期70-74,共5页
介绍了矿化固碳的方式和发展现状,化学循环矿化的原理和优势,并结合工业应用和实践,从循环助剂、浸出和碳酸化反应工艺优化及碳酸钙产品控制3方面,分析利用固废实现化学循环矿化固碳目前面临的主要技术难度和研究进展。我国已初步形成... 介绍了矿化固碳的方式和发展现状,化学循环矿化的原理和优势,并结合工业应用和实践,从循环助剂、浸出和碳酸化反应工艺优化及碳酸钙产品控制3方面,分析利用固废实现化学循环矿化固碳目前面临的主要技术难度和研究进展。我国已初步形成化学循环矿化的技术体系,但仍需要进一步丰富矿化原料,在关键反应设备开发和放大、能耗和水耗优化、碳酸钙产品质量控制、零废排放以及配套工艺开发等方面继续投入研发,为我国实现碳中和目标提供有力支撑。 展开更多
关键词 CCUS 矿化封存 固废 资源循环利用 碳酸钙
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光纤监测埋地二氧化碳管道泄漏实验研究
5
作者 喻健良 李蓉华 +2 位作者 闫兴清 于在海 于帅 《科技创新与应用》 2026年第5期52-57,共6页
以DN250、长260 m的工业规模管道作为容器,开展DN100埋地超临界二氧化碳管道在不同口径、不同方向的泄漏实验,通过在泄漏口周向设置热电偶及感温光纤、在管道顶部轴向设置感温光纤,分析感温光纤监测超临界二氧化碳泄漏的可靠性及有效性... 以DN250、长260 m的工业规模管道作为容器,开展DN100埋地超临界二氧化碳管道在不同口径、不同方向的泄漏实验,通过在泄漏口周向设置热电偶及感温光纤、在管道顶部轴向设置感温光纤,分析感温光纤监测超临界二氧化碳泄漏的可靠性及有效性。结果表明,超临界二氧化碳泄漏时,在泄漏口附近的土壤会降温至-78℃生成干冰区。泄漏口径为3 mm时,干冰区会覆盖泄漏口所在的管道截面圆周方向。泄漏口径为1 mm时,干冰区仅处于泄漏侧。与热电偶与土壤的热传导机制相比,因土壤与光纤硅芯管热传导及硅芯管与光纤芯之间空气层热对流,导致光纤测温时存在延迟或温降数值偏小等情况,但作为泄漏监测技术仍具有较好可靠性。当光纤布置在干冰生成区域的土壤内时,能够监测到超临界二氧化碳泄漏导致的显著温降,监测具有较好有效性。当光纤布置在干冰生成区域外部土壤时,监测到的温降幅度较小。 展开更多
关键词 二氧化碳 埋地管道 泄漏 感温光纤 监测
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外加能量/催化剂活化过硫酸盐研究进展
6
作者 赵文玉 黄心怡 徐宇峰 《应用化工》 北大核心 2026年第1期184-191,共8页
分别介绍了不同种类的活化方式,系统讨论了外加能量、催化剂以及两者耦合活化过硫酸盐的内在驱动机制,探讨不同体系下降解污染物的优缺点,分析了系统中存在的主要活性氧化物种,总结了不同影响因素对系统的干扰作用并对常见污染物的一般... 分别介绍了不同种类的活化方式,系统讨论了外加能量、催化剂以及两者耦合活化过硫酸盐的内在驱动机制,探讨不同体系下降解污染物的优缺点,分析了系统中存在的主要活性氧化物种,总结了不同影响因素对系统的干扰作用并对常见污染物的一般降解途径进行了梳理,对未来的发展趋势进行了展望,以期为活化过硫酸盐高级氧化技术的进一步应用提供参考。 展开更多
关键词 活化过硫酸盐 能量 催化剂 高级氧化技术 降解途径
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论空分装置建立健全后备系统的重要性
7
作者 王涛 《低温与特气》 2026年第1期22-25,共4页
针对空分装置因非计划停车导致氧气、氮气供应中断,进而引发下游装置停工的问题,为了提升空分装置的运行可靠性和经济性,通过分析某空分装置后备系统的现状与缺陷,结合工艺流程对比与经济效益测算,提出了建立健全液氧与液氮后备系统的... 针对空分装置因非计划停车导致氧气、氮气供应中断,进而引发下游装置停工的问题,为了提升空分装置的运行可靠性和经济性,通过分析某空分装置后备系统的现状与缺陷,结合工艺流程对比与经济效益测算,提出了建立健全液氧与液氮后备系统的具体建议。结果表明,配备健全的后备系统可显著减少非计划停车带来的经济损失,年均避免利润损失约748.8万元,同时提高了系统安全性和运行稳定性。后备系统的建立应依据下游需求确定规模,并严格遵循安全规范进行设计与实施。 展开更多
关键词 空分装置 后备系统 可靠性 液氧储罐 自动控制
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A位掺杂LaFeO_(3)载氧体用于甲烷化学链重整的研究
8
作者 马浩天 杨若涛 +6 位作者 陶凯为 荆体瑞 王一迪 王庆宏 陈春茂 王伟 徐春明 《化工学报》 北大核心 2026年第1期135-148,共14页
甲烷化学链重整技术因高效和低碳等特点受到关注。通过溶胶-凝胶法制备了Sr、Ce、Ca掺杂的LaFeO_(3)系列载氧体,利用XRD、XPS等手段分析理化性质,采用热重分析评估反应性能,结合密度泛函揭示掺杂调控机制。结果表明,A位掺杂影响载氧体... 甲烷化学链重整技术因高效和低碳等特点受到关注。通过溶胶-凝胶法制备了Sr、Ce、Ca掺杂的LaFeO_(3)系列载氧体,利用XRD、XPS等手段分析理化性质,采用热重分析评估反应性能,结合密度泛函揭示掺杂调控机制。结果表明,A位掺杂影响载氧体的氧空位浓度和表面氧物种分布,其中Sr掺杂样品表现出最优性能,最大失重率达10.06%,表观活化能降至115.23 kJ/mol,且在10个周期内失重量衰减不足1%,稳定性优异。密度泛函计算表明,Sr掺杂降低氧空位形成能,增强载氧体氧迁移能力,过渡态搜索证实Sr掺杂将甲烷C—H键断裂能垒从1.7106 eV降至1.2431 eV,且降低水解离活化能。Sr^(2+)取代La^(3+)引起的晶格膨胀和电荷补偿效应重构了Fe中心电子结构,增加氧空位浓度,为高性能化学链载氧体设计提供理论指导。 展开更多
关键词 甲烷 制氢 计算化学 化学链 载氧体
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耦合绿电解水的FCC再生器CO_(2)原位富集工艺经济性研究
9
作者 何裕农 黄可儿 +6 位作者 徐鹏宇 赵云鹏 石孝刚 蓝兴英 徐玉兵 高金森 徐春明 《化工学报》 北大核心 2026年第1期191-205,共15页
为了实现FCC再生器CO_(2)低成本捕集,提出了耦合绿电制氢的FCC再生器CO_(2)原位富集工艺。基于流程模拟方法,以某炼油厂80万吨/年FCC装置为主体进行工艺流程再造,匹配相应规模电解水装置供氧,电解水副产氢气置换同等规模的天然气制氢装... 为了实现FCC再生器CO_(2)低成本捕集,提出了耦合绿电制氢的FCC再生器CO_(2)原位富集工艺。基于流程模拟方法,以某炼油厂80万吨/年FCC装置为主体进行工艺流程再造,匹配相应规模电解水装置供氧,电解水副产氢气置换同等规模的天然气制氢装置产能。对新耦合工艺进行经济性分析,并与配备胺吸收CO_(2)捕集的FCC空气再生及天然气制氢装置对比。结果表明,新耦合工艺CO_(2)减排支出为109.9 CNY/t CO_(2),较胺吸收CO_(2)捕集的支出降低了40.5%。进一步分析表明,新耦合工艺经济性受电网电价影响最敏感,未来可通过提高新能源供电比例等措施降低新耦合工艺操作成本。同时新耦合工艺经济性受碳利用收益影响不大,较胺吸收CO_(2)捕集具有更好的抗CO_(2)市场价格波动性能力。 展开更多
关键词 石油 二氧化碳捕集 经济 制氢 催化裂化 原位富集
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基于富氧转化的天然气蒸汽重整工艺开发与能效评价
10
作者 王东亮 严富耀 +3 位作者 沈文朋 齐波 范学英 宋伟 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第2期480-488,共9页
传统天然气蒸汽重整制合成氨过程中,一段炉中强吸热反应造成燃料消耗大,二段炉中通入过量空气导致系统氮气过剩。针对上述问题,提出一种基于富氧转化的天然气蒸汽重整新工艺,通过优化两段炉之间的甲烷转化负荷分配,在二段炉引入富氧空... 传统天然气蒸汽重整制合成氨过程中,一段炉中强吸热反应造成燃料消耗大,二段炉中通入过量空气导致系统氮气过剩。针对上述问题,提出一种基于富氧转化的天然气蒸汽重整新工艺,通过优化两段炉之间的甲烷转化负荷分配,在二段炉引入富氧空气转化剩余甲烷。结果表明:与传统天然气蒸汽重整工艺相比,基于富氧转化新工艺使一段炉出口甲烷体积分数由10%提升至30%,相应二段炉氧气体积分数提高至28%转化剩余甲烷,一段炉热负荷从62.99 MW降至35.02 MW,燃料天然气消耗量由186.54 Nm^(3)/t NH_(3)降至51.49 Nm^(3)/t NH_(3),直接CO_(2)排放量从425.56 kg/t NH_(3)降至162.13 kg/t NH_(3),能量效率由74.3%提升至82.6%。基于富氧转化的天然气蒸汽重整新工艺在显著提高能效的同时可实现碳减排,为合成氨行业绿色转型提供可行的技术路径。 展开更多
关键词 合成氨 天然气重整 富氧转化 负荷转移 节能降碳
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碳团簇修饰的钌基催化剂用于温和条件高效合成氨
11
作者 章世勇 张天华 +9 位作者 毛瑞绍 高迎龙 张明远 张洋瑜 苏凯琳 彭渲北 倪军 周岩良 王秀云 江莉龙 《中国科学:化学》 北大核心 2026年第1期318-327,共10页
温和条件下合成氨(NH_(3))的主要难点是N_(2)分子难以被解离活化(N≡N解离能945 kJ mol-1),因此利用合适的助剂促进N_(2)活化至关重要.然而,传统的元素助剂在促进N_(2)解离活化的同时又会在催化剂表面形成强NH_(3)结合,从而抑制NH_(3)脱... 温和条件下合成氨(NH_(3))的主要难点是N_(2)分子难以被解离活化(N≡N解离能945 kJ mol-1),因此利用合适的助剂促进N_(2)活化至关重要.然而,传统的元素助剂在促进N_(2)解离活化的同时又会在催化剂表面形成强NH_(3)结合,从而抑制NH_(3)脱附.本研究通过将分子助剂C_(60)以合适的方法负载在Ru/Pr_(2)O_(3)上,探究其在合成氨中的作用和反应机理.研究表明,C_(60)和Ru金属间具有很强的相互作用,表现出显著的电子缓冲特性.具体表现为C_(60)向Ru提供电子,使d带中心向费米能级移动,促进N_(2)吸附活化,发挥电子缓冲特性的同时促进了NH_(3)的脱附.此外,C_(60)的加入促进了H物种的活化和迁移,这避免了Ru位点上N_(2)和H_(2)的竞争性吸附,缓解氢中毒.因此,适量C_(60)助剂修饰的Ru/5C_(60)-Pr_(2)O_(3)具有优异的合成氨性能.这项工作研究了分子型助剂C_(60)在Ru基合成氨催化剂中的作用,为开发高效合成氨催化剂提供新的思路. 展开更多
关键词 温和合成氨 C_(60)团簇 Ru基催化剂 氢中毒
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SiC_(p)6092铝基复合材料腐蚀行为研究
12
作者 李少杰 常伟 +2 位作者 程铭 韦国科 李文 《中国建材科技》 2026年第1期56-61,共6页
颗粒增强铝基复合材料具有优异的综合性能,但是目前对其腐蚀行为的相关研究还比较少。对17%SiC 6092铝基复材的微观组织进行了观察和分析,并利用扫描电镜、电化学测试、EDS能谱等手段研究了浸泡腐蚀、剥落腐蚀和晶间腐蚀等不同类型的腐... 颗粒增强铝基复合材料具有优异的综合性能,但是目前对其腐蚀行为的相关研究还比较少。对17%SiC 6092铝基复材的微观组织进行了观察和分析,并利用扫描电镜、电化学测试、EDS能谱等手段研究了浸泡腐蚀、剥落腐蚀和晶间腐蚀等不同类型的腐蚀行为,分析了其在腐蚀介质的腐蚀机制。结果表明,17%SiC 6092铝基复材增强相颗粒分布均匀,物相纯净,界面结合良好。Cl^(-)容易沿增强相与铝基体界面处的缺陷侵入材料内部,引发铝基体腐蚀,增强相颗粒与铝基体存在明显的热膨胀系数差异和电化学电位差,大大加速了材料的腐蚀过程,导致材料浸泡腐蚀、剥落腐蚀、晶间腐蚀的腐蚀程度较严重。 展开更多
关键词 铝基复合材料 增强相 微观组织 腐蚀行为 界面
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异质结构催化电极Ni_(3)S_(2)/CeO_(2)的制备及碱性全电解水性能
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作者 焦阳 郭宇晨 +2 位作者 卫学玲 邹祥宇 贾飞宏 《精细化工》 北大核心 2026年第1期78-85,共8页
为设计和制备碱性介质中低成本、高活性和长期稳定的全解水电催化剂,以泡沫镍(NF)、Ni(NO_(3))_(2)•6H_(2)O、Ce(NO_(3))_(3)•6H_(2)O、硫代乙酰胺为主要原料,通过两步水热法构筑了三维异质结构催化电极Ni_(3)S_(2)/CeO_(2)@NF。利用XRD... 为设计和制备碱性介质中低成本、高活性和长期稳定的全解水电催化剂,以泡沫镍(NF)、Ni(NO_(3))_(2)•6H_(2)O、Ce(NO_(3))_(3)•6H_(2)O、硫代乙酰胺为主要原料,通过两步水热法构筑了三维异质结构催化电极Ni_(3)S_(2)/CeO_(2)@NF。利用XRD、XPS、SEM和TEM对其进行了表征。在浓度为1 mol/L KOH水溶液中对Ni_(3)S_(2)/CeO_(2)@NF的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)性能进行了测试。结果表明,Ni_(3)S_(2)与CeO_(2)之间形成的强界面协同效应显著提升了Ni_(3)S_(2)/CeO_(2)@NF的电子转移能力,Ni_(3)S_(2)/CeO_(2)@NF在HER和OER中表现出高活性,其HER和OER的Tafel斜率分别为39.83、74.44 mV/dec,双电层电容分别为21.53、1.88 mF/cm^(2),阻抗分别为0.37、1.19Ω。Ni_(3)S_(2)/CeO_(2)@NF在电流密度200 mA/cm^(2)下循环1000圈前后的电位差仅为7 mV。将Ni_(3)S_(2)/CeO_(2)@NF作为电解槽的阴阳极,在1.47 V的驱动电压下即可达到10 mA/cm^(2)的电流密度。 展开更多
关键词 异质结构 电催化剂 析氧反应 析氢反应 碱性全水解 功能材料
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ZIF-67衍生RuCo催化剂的制备及催化氨硼烷水解制氢性能
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作者 林伟伟 陆伟 +2 位作者 凌欣 刘艳艳 孙晓云 《精细化工》 北大核心 2026年第2期379-388,共10页
为开发用于改善催化氨硼烷(AB)水解制氢效率的高效催化剂,首先,以2-甲基咪唑和TiO_(2)(P25)为原料,制备了有机金属框架ZIF-67修饰的P25复合载体(P25-ZIF-67);然后,采用沉积沉淀法制备了Ru负载P25-ZIF-67,即Ru/P25-ZIF-67前驱体;最后,经... 为开发用于改善催化氨硼烷(AB)水解制氢效率的高效催化剂,首先,以2-甲基咪唑和TiO_(2)(P25)为原料,制备了有机金属框架ZIF-67修饰的P25复合载体(P25-ZIF-67);然后,采用沉积沉淀法制备了Ru负载P25-ZIF-67,即Ru/P25-ZIF-67前驱体;最后,经热解还原得到了RuCo负载型催化剂(RuCo/P25-NC)。采用XRD、SEM、TEM、EDS、XPS对RuCo/P25-NC的结构组成、微观形貌进行了表征。将其用于催化AB水解制氢反应,考察了Ru负载量(以载体质量计)、载体类型、热解还原温度对RuCo/P25-NC催化活性的影响。通过单因素实验,优化了RuCo/P25-NC催化AB水解制氢的反应条件,并考察了RuCo/P25-NC的循环使用稳定性。结果表明,还原温度为350℃时,Ru负载量为0.3%的RuCo/P25-NC的活性最高;Ru Co/P25-NC平均粒径为1.8 nm。蒸馏水中,303 K下RuCo/P25-NC催化AB水解制氢的转化频率(TOF)为1072.6 min-1,反应表观活化能为38.7 kJ/mol。RuCo/P25-NC经过6次循环使用后仍有较高的TOF(560.0 min-1)和保留率(52.2%)。RuCo/P25-NC催化AB水解制氢活性较高是由于其具有较小的平均粒径(1.8 nm)、RuCo与N之间存在电子相互作用、表面存在较多有利于B—H键断裂的Co—N_(x)位点。 展开更多
关键词 氨硼烷 催化制氢 RuCo催化剂 ZIF-67 水解
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基于电解槽效率和成本模型的可再生能源制氢园区设备容量优化
15
作者 刘宇 毛煜东 +1 位作者 杨开敏 刘吉营 《热力发电》 北大核心 2026年第1期102-112,共11页
为了解决风、光等可再生能源发电制氢中电力输出的间歇性与不稳定性问题,实现绿电制氢设备的最优配置非常重要。研究引入离散组合优化算法与多目标蛙跳优化算法,针对纯光伏、纯风电和光伏-风电混合系统可再生能源发电的园区规划展开优化... 为了解决风、光等可再生能源发电制氢中电力输出的间歇性与不稳定性问题,实现绿电制氢设备的最优配置非常重要。研究引入离散组合优化算法与多目标蛙跳优化算法,针对纯光伏、纯风电和光伏-风电混合系统可再生能源发电的园区规划展开优化,构建电解槽系统效率与运行功率、成本与容量的模型。结果显示:在光伏容量2.60 MW和风电容量3.80 MW的混合系统中,氢平准化成本最低为17.83元/kg,电解槽满负荷小时数约3 400 h;经多目标蛙跳优化算法优化后,最优配置为光伏容量1.50 MW、风电容量0.55 MW,其最大制氢量2 949.62 kg。光伏-风电混合系统既能降低氢平准化成本,又能增加满负荷运行时间,可为未来可再生能源制氢的科学规划提供理论参考。 展开更多
关键词 可再生能源 绿色制氢 电解槽 离散组合优化 多目标蛙跳优化算法
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不同电极测试体系对电解水制氢活性的影响研究
16
作者 张君宇 李泽豪 +4 位作者 黄毅超 纪鈜昱 孔得朋 杨福源 钟国彬 《电气工程学报》 北大核心 2026年第1期68-75,共8页
电极测试体系是制氢电极开发的基石,然而,不同体系所需的实验装置不同,内部电化学机制复杂,性能数据不互通,给电极性能横向比较与优化设计带来极大挑战。为此,基于质子交换膜电解水(Proton exchange membrane water electrolysis, PEMWE... 电极测试体系是制氢电极开发的基石,然而,不同体系所需的实验装置不同,内部电化学机制复杂,性能数据不互通,给电极性能横向比较与优化设计带来极大挑战。为此,基于质子交换膜电解水(Proton exchange membrane water electrolysis, PEMWE)商用催化剂研究其在电解槽、三电极与双电极体系的制氢活性差异。借助电压解耦模型,分别论述了测试体系对活化、欧姆和浓差过电势的影响。结果表明,电解槽体系制氢能耗最低,性能差异的主因源于欧姆损失,电解槽装配虽然涉及多器件接触,但是由于压紧力和高金属电导率,3 A/cm^(2)的欧姆损失为三电极、双电极体系的54.3%和37.2%,溶液电阻是导致三/双电极体系高欧姆损失的原因所在。 展开更多
关键词 PEM电解水 电堆 过电势解耦 欧姆过电势 氢能源
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尿素电氧化钴基催化剂研究进展
17
作者 王鹭 郭嘉玉 +3 位作者 赵凌 张时进 周名星 杨伯伦 《化学工程》 北大核心 2026年第2期14-19,57,共7页
尿素电氧化反应可用于处理含尿素废水并产氢或发电,为尿液的绿色处理及资源化利用提供新途径,开发高效稳定的催化剂是实现尿素电氧化的关键。传统镍基催化剂存在活性组分NiOOH生成电位高、易中毒失活且依赖碱性电解质等问题,而钴基催化... 尿素电氧化反应可用于处理含尿素废水并产氢或发电,为尿液的绿色处理及资源化利用提供新途径,开发高效稳定的催化剂是实现尿素电氧化的关键。传统镍基催化剂存在活性组分NiOOH生成电位高、易中毒失活且依赖碱性电解质等问题,而钴基催化剂不仅能在碱性条件下以较低电位实现尿素电氧化,且能在中性条件下电化学介导尿液中的氯离子生成活性氯氧化尿素,显示其作为尿素电氧化反应催化剂的应用前景。基于此,从碱性条件和中性条件2方面出发,在阐述2种反应环境中钴基催化剂尿素电氧化反应机理的基础上,分类评述2种反应路径下尿素电氧化钴基催化剂的设计开发及改性策略,并展望其未来发展方向,为新型尿素电氧化反应催化剂的设计构筑及应用开发提供新思路。 展开更多
关键词 尿素电解 尿素电氧化 钴基催化剂 羟基氧化钴 活性氯
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面向氨动力交通工具的氨加注过程数值模拟
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作者 滕霖 黄煜鹏 +5 位作者 刘有榕 李臻超 尹鹏博 李卫东 罗宇 江莉龙 《油气储运》 北大核心 2026年第1期58-68,共11页
【目的】氨作为零碳能源载体,在车辆、船舶领域的应用正成为交通运输业绿色转型的重要途径。发展安全高效的氨燃料加注技术,已成为支撑氨动力交通工具规模化落地的关键。【方法】基于设计的含气相回流的氨加注工艺,建立了Aspen HYSYS模... 【目的】氨作为零碳能源载体,在车辆、船舶领域的应用正成为交通运输业绿色转型的重要途径。发展安全高效的氨燃料加注技术,已成为支撑氨动力交通工具规模化落地的关键。【方法】基于设计的含气相回流的氨加注工艺,建立了Aspen HYSYS模型。通过试验验证模型可靠性后,详细分析了加注过程中压力、温度及气相分率(即气相介质摩尔分数占比)的变化特性,并采用单因素分析法系统研究了气相回流、环境温度、泵扬程、阀门开度对加注性能的影响。【结果】模拟结果与实验结果对比显示,累计加注质量与管道压力数据的相对误差小于5%,验证了模型可靠性。模拟结果表明:系统启动初期,液/气相管道内介质的温度、压力会出现波动,且气相管道内介质的温度、压力波动幅度更大;在氨加注稳定阶段,液/气相管道内介质均表现出逐级压降特征,介质流经液氨泵后压力升高的同时温度也增加;相比于纯液相加注模式,含气相回流的氨加注工艺可降低氨接收瓶背压,其氨加注效率可提升13.0%,且系统压力更稳定;环境温度增加可通过促进气相回流、降低泵前管道氨的气相分率从而提高氨加注效率,温度由15℃上升至35℃,氨加注效率提高17.6%,同时温度提高也会增加加注管道超压泄漏风险;泵扬程的提高及管道阀门开度的增大可使得泵工作点向流量增加方向移动,提升氨加注效率,但由于流速增大阀门节流效应增强导致加注阻力占比增大,使得加注效率提升幅度呈衰减趋势。【结论】氨加注过程存在逐级压降与过泵温升特征,且泵前管道发生一定程度的液氨气化。添加气相回流、提高介质初始温度、使用高扬程液氨泵及增大阀门开度等操作均有助于提高氨加注速率。研究结果可用于指导氨加注工艺设计与设备选型,同时为氨加注效率预测、加注过程流动保障提供理论支持,助力交通运输行业绿色转型。 展开更多
关键词 氨 加注 Aspen HYSYS 流程模拟 加注效率
原文传递
氧化钨基油品氧化脱硫催化剂研究进展
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作者 邢紫菲 张娜 +1 位作者 周子懿 李剑 《石化技术与应用》 2026年第1期82-88,共7页
综述了纯相、负载型、复合型以及掺杂型氧化钨(WO_(3))基油品氧化脱硫催化剂的研究进展,涵盖具有纳米线、纳米片、花状或多孔结构的纯相催化剂;以碳基、Si基、金属氧化物或有机材料为载体的负载型催化剂;双组分或多组分协同的复合型催... 综述了纯相、负载型、复合型以及掺杂型氧化钨(WO_(3))基油品氧化脱硫催化剂的研究进展,涵盖具有纳米线、纳米片、花状或多孔结构的纯相催化剂;以碳基、Si基、金属氧化物或有机材料为载体的负载型催化剂;双组分或多组分协同的复合型催化剂以及掺杂型催化剂等,并从结构性质、催化性能以及再生性能等方面对不同类型WO_(3)基催化剂的优缺点进行了对比分析。指出今后应重点关注载体结构的优化、催化剂再生难题及多组分协同作用的调控,优化复合型与掺杂型催化剂的结构设计,进一步提升氧化脱硫催化剂的综合性能和应用潜力。 展开更多
关键词 氧化钨 氧化脱硫 催化剂 载体 复合 掺杂 再生性能
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大规模风电光伏发电制氢技术研讨
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作者 马托梅 司继松 +2 位作者 乔霄峰 张π 单明月 《氯碱工业》 2026年第1期1-8,共8页
概括了大规模风光电制氢研究背景,阐述了电解水制氢系统的类型及挑战,从不同制氢技术的成熟度、能效、动态响应速度、变工况运行能力、经济性等方面进行了对比分析。通过电解电极的优化设计、电解设备的结构优化、柔性制氢工艺包的开发... 概括了大规模风光电制氢研究背景,阐述了电解水制氢系统的类型及挑战,从不同制氢技术的成熟度、能效、动态响应速度、变工况运行能力、经济性等方面进行了对比分析。通过电解电极的优化设计、电解设备的结构优化、柔性制氢工艺包的开发,突破可再生能源波动性与化工多稳态柔性协同的全系统优化控制技术,建立可再生能源大规模电解水制氢的完整技术链,对于实现双碳目标具有十分重要的现实意义。 展开更多
关键词 绿氢 风电 光伏发电 电解 柔性制氢工艺包
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