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堇青石整体式CO催化剂的制备及催化性能评价
1
作者 李艳昌 王春浩 《现代化工》 北大核心 2026年第3期190-197,共8页
为了解决煤矿防爆柴油机尾气CO超限问题,以草酸和氧化铝溶胶对堇青石蜂窝陶瓷载体进行预处理,通过溶液浸渍法制备了负载不同铜铈比例的CO整体式催化剂,并采用高锰酸钾改性和过渡金属掺杂对制备的催化剂的性能进行了优化。实验结果发现,... 为了解决煤矿防爆柴油机尾气CO超限问题,以草酸和氧化铝溶胶对堇青石蜂窝陶瓷载体进行预处理,通过溶液浸渍法制备了负载不同铜铈比例的CO整体式催化剂,并采用高锰酸钾改性和过渡金属掺杂对制备的催化剂的性能进行了优化。实验结果发现,以铜铈比例n(Cu)∶n(Ce)=5∶5、0.15 mol/L高锰酸钾改性和0.3 mol/L硝酸钴掺杂处理后的催化剂展现出最好的CO催化效果,在165℃时最大CO转化率可达100%。结合催化剂性能测试的结果,利用氮气等温吸附-脱附实验(N2-adsorption desorption)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)和一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)对催化剂的比表面积、孔隙特征、元素变化情况、还原特性和CO吸附特性进行了研究,深入分析了高锰酸钾改性和过渡金属离子掺杂对于催化剂催化性能的影响机制。研究结果丰富了CO催化剂的研究工作,对于治理煤矿防爆柴油机尾气CO超限问题具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 一氧化碳 蜂窝陶瓷 催化氧化法 浸渍法 改性 掺杂
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论空分装置建立健全后备系统的重要性
2
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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无储能型直流耦合光伏制氢系统容量优化及控制策略
3
作者 季振东 刘俊彪 +3 位作者 林今 戚若玫 王建华 赵剑锋 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第7期95-104,共10页
光伏离网制氢通过电解水设备功率调节实现清洁能源就地转化,其独立电网特性兼具经济性与环保优势。为提高无储能型直流耦合光伏离网制氢系统的运行稳定性和经济性,提出系统容量优化方法及控制策略。首先,基于光伏和电解槽运行特性建立... 光伏离网制氢通过电解水设备功率调节实现清洁能源就地转化,其独立电网特性兼具经济性与环保优势。为提高无储能型直流耦合光伏离网制氢系统的运行稳定性和经济性,提出系统容量优化方法及控制策略。首先,基于光伏和电解槽运行特性建立优化模型,以平准化制氢成本和弃光率为优化目标进行光伏容量优化配置。其次,针对制氢设备运行安全限制,提出了集成最大功率点追踪功能与功率安全约束的光伏控制策略,并通过多指标优化设计控制参数。最后,案例分析表明,与未优化的制氢系统相比,优化后的制氢系统平准化制氢成本降低了6.96%,年产氢量增加了23.2%。硬件在环实验验证了所提控制方法的有效性,保证了制氢系统的安全稳定高效运行。 展开更多
关键词 光伏 制氢 电解槽 离网 容量配置 最大功率点追踪 功率安全约束 控制参数设计
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基于二维材料的析氢电催化剂研究进展
4
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
5
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
6
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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高含盐气田采出水不纯化电解制氢先导试验研究
7
作者 徐文龙 陆红军 +4 位作者 何战友 周子健 孙支林 姬伟 王百 《油气田地面工程》 2026年第3期35-41,共7页
长庆油田、气田采出水产水量大、水质复杂,具有含高盐、高悬浮物、高COD的特征,以处理后回注地层为主,存在处理成本高、水资源浪费情况。国内外现有主流电解制氢技术普遍依赖纯水配置电解液,如果将气田采出水处理成纯水后制氢,则会大幅... 长庆油田、气田采出水产水量大、水质复杂,具有含高盐、高悬浮物、高COD的特征,以处理后回注地层为主,存在处理成本高、水资源浪费情况。国内外现有主流电解制氢技术普遍依赖纯水配置电解液,如果将气田采出水处理成纯水后制氢,则会大幅增加采出水处理站建设投资和运维成本。鉴于此,长庆油田借鉴“海水无淡化原位直接电解制氢海试”成功经验,选取了苏里格、靖边、榆林3大气田10种不同类型采出水,先后开展室内膜耐受性实验+处理补水实验和不纯化电解制氢先导试验,发现采出水中表活剂等COD组分会对疏水多孔膜材料产生改性作用,从而破坏膜的结构,影响电解液的纯度。通过简易预处理+疏水膜蒸汽渗透方式,实现了“采出水侧”向“电解液侧”的补给。利用0.4 m^(3)/h(0℃,1 atm)电解制氢设备,开展了5类含不同TDS和COD含量的采出水电解制氢试验,累计制氢时长385 h,制氢纯度99.999%,验证了高含盐气田采出水不纯化电解制氢的技术可行性。 展开更多
关键词 气田采出水 高含盐 不纯化 电解制氢
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功率波动下电制氢系统的可靠性问题与故障诊断关键技术
8
作者 林今 李清晖 +3 位作者 池映天 戚若玫 沙廉栋 余志鹏 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第7期12-26,共15页
随着风光等可再生能源大规模接入,电解水制氢成为促进新能源消纳的重要路径。然而,波动功率条件下运行的碱性电制氢和质子交换膜电制氢系统面临催化剂活性衰减、隔膜破损、热管理失效及气体交叉等可靠性挑战。文中综述了相关研究进展:首... 随着风光等可再生能源大规模接入,电解水制氢成为促进新能源消纳的重要路径。然而,波动功率条件下运行的碱性电制氢和质子交换膜电制氢系统面临催化剂活性衰减、隔膜破损、热管理失效及气体交叉等可靠性挑战。文中综述了相关研究进展:首先,总结功率波动对电制氢系统各组成部分的典型故障机理;其次,归纳基于规则、基于模型、数据驱动及融合法等4类故障诊断方法,比较相关方法在不同方面的差异;然后,探讨面向大规模可再生能源制氢的关键支撑技术,包括机理建模、状态辨识算法与智能硬件优化;最后,对电制氢系统未来可靠性提升与故障诊断技术的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 电制氢 可再生能源 功率波动 故障机理 故障诊断 可靠性
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光纤监测埋地二氧化碳管道泄漏实验研究
9
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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氢气系统及含氢气体的优化综合利用
10
作者 张晖 赵德强 《中外能源》 2026年第3期84-88,共5页
氢气是石油炼制和化工生产的重要原料,需求量逐年增加,氢气成本逐渐成为炼油厂原料成本中仅次于原油成本的第二大原料成本项目,因此,综合利用炼油化工含氢气体资源是企业降低生产成本、提高竞争力的重要手段。根据中国石油兰州石化公司... 氢气是石油炼制和化工生产的重要原料,需求量逐年增加,氢气成本逐渐成为炼油厂原料成本中仅次于原油成本的第二大原料成本项目,因此,综合利用炼油化工含氢气体资源是企业降低生产成本、提高竞争力的重要手段。根据中国石油兰州石化公司炼油区高低压氢气系统整体运行的实际情况,针对存在的低压氢过剩、高压氢不足问题,充分利用现有装置停用设备、含氢气体回收技术和装置,在不需要大幅投入的前提下,分别通过利用120×10^(4)t/a柴油加氢装置新氢机进行重整氢增压、恢复二套PSA装置功能回收含氢气体、回收催化干气和化工苯乙烯尾气中氢气和降低各加氢装置氢油比等优化措施,回收和节约氢气21600m^(3)/h(标准),做到氢气和含氢气体的充分回收利用,实现高耗能制氢装置的停运和氢气系统优化节约氢气资源的目标,从而降低炼油加工成本共7700万元,降低炼油单因耗能0.5个单位,减少CO_(2)排放量50×10^(4)t/a。 展开更多
关键词 氢气 重整氢增压 回收含氢气体 优化利用
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替代析氧反应:小分子氧化耦合电催化制氢研究综述
11
作者 喻鑫杰 郭洪伟 +4 位作者 胡琳 刘凡麟 张雨 徐晓晖 刘晓晨 《电气工程学报》 北大核心 2026年第1期20-36,共17页
在可再生能源发电成本快速下降与“双碳”目标共同推动的背景下,以可再生电力驱动的电催化水分解技术正逐步成为制备高纯度氢气的重要途径。然而,受限于阳极四电子析氧反应(Oxygen evolution reaction,OER)缓慢的动力学过程,极大限制了... 在可再生能源发电成本快速下降与“双碳”目标共同推动的背景下,以可再生电力驱动的电催化水分解技术正逐步成为制备高纯度氢气的重要途径。然而,受限于阳极四电子析氧反应(Oxygen evolution reaction,OER)缓慢的动力学过程,极大限制了整体反应能耗。通过采用热力学势垒更低的小分子氧化反应替代传统OER,实现低能耗制氢,同时能够在阳极处生成高附加值化学品或实现污染物的降解与资源化。本文总结了电催化析氢与有机/无机小分子氧化反应耦合体系的研究进展,重点阐述了不同替代反应路径下的催化剂设计策略、构效关系及催化机制。最后,探讨了该领域未来发展方向与关键挑战,为推动高效、经济的大规模绿氢制备提供参考。 展开更多
关键词 电催化水分解 有机/无机化合物氧化 耦合反应 绿氢制备
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甲基环己烷(MCH)高效脱氢Pt/Al_(2)O_(3)催化剂载体性能优化及Pt的高分散机制
12
作者 苏健利 李长旭 +6 位作者 陈春明 安会丽 于峰 陈树伟 潘大海 闫晓亮 李瑞丰 《化学学报》 北大核心 2026年第1期20-29,共10页
以经溶剂限域水解-聚合法所得介孔氧化铝(MA)为载体,借助焙烧条件的调控,优化MA的晶相、织构及表面性质,提高低负载量Pt(w=0.5%)在MA孔壁表面上的分散度,继而提升所得催化剂对甲基环己烷(MCH)脱氢反应的催化性能.结果表明,经450℃焙烧后... 以经溶剂限域水解-聚合法所得介孔氧化铝(MA)为载体,借助焙烧条件的调控,优化MA的晶相、织构及表面性质,提高低负载量Pt(w=0.5%)在MA孔壁表面上的分散度,继而提升所得催化剂对甲基环己烷(MCH)脱氢反应的催化性能.结果表明,经450℃焙烧后, MA载体具有γ-Al_(2)O_(3)晶相和较高的比表面积,且孔壁表面存在大量与Pt前体(氯铂酸)分子强静电键合作用的Ib型Al-OH,可促使Pt以超小纳米团簇形式高度均匀分散,致使所得催化剂展现出较现有Pt基催化剂更优异的MCH脱氢催化活性.例如,在300℃低温下,催化剂Pt/MA-450显示出高达2112 mmol·g_(Pt)^(-1)·min^(-1)的析氢速率,且在100 h反应过程或再生循环使用过程中仍能保持80%以上的初始催化活性. 展开更多
关键词 介孔材料 甲基环己烷(MCH)脱氢 Pt/Al_(2)O_(3)催化剂 载体-Pt前体界面作用 铝羟基
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脉冲电解水制氢:原理、技术现状及未来趋势
13
作者 赵鹏翔 王丽杰 +9 位作者 冯少广 张学伟 朱鸿飞 孙坤元 于洋 孙苗婷 孟晓晓 高继慧 赵广播 周伟 《化学进展》 北大核心 2026年第2期194-209,共16页
氢能作为碳中和目标下的关键清洁能源载体,其高效制备技术亟待突破。本文聚焦脉冲电解水制氢技术,系统阐述其通过周期性调控电流/电压降低扩散层厚度,加速气泡脱离,提升电极稳定性的机理,揭示脉冲抑制气泡屏蔽效应,高频脉冲缩短离子弛... 氢能作为碳中和目标下的关键清洁能源载体,其高效制备技术亟待突破。本文聚焦脉冲电解水制氢技术,系统阐述其通过周期性调控电流/电压降低扩散层厚度,加速气泡脱离,提升电极稳定性的机理,揭示脉冲抑制气泡屏蔽效应,高频脉冲缩短离子弛豫时间的优化机制。文中总结了脉冲参数(波形、频率、占空比等)对制氢特性的影响规律,对比了感应脉冲、电压/电流脉冲及波动功率电解技术的应用潜力,强调其在适配风光波动性电源(宽功率调节、抑制电压闪变)中的优势。脉冲电解虽展现高能效与强鲁棒性,但仍面临电极抗冲击性不足、多参数耦合机制不明等瓶颈。未来需融合智能算法优化动态调控,发展风光储氢一体化系统,推动高频谐振与低纹波滤波技术应用,加速绿氢规模化生产。本文为脉冲电解技术的研发及其潜在工程化应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 脉冲电解 电解水制氢 能效优化 风光波动性 参数调控
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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
14
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
15
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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载体形貌对Pt/CeO_(2)催化剂甲醇蒸汽重整制氢性能的影响
16
作者 邵明宇 黄传德 +3 位作者 宋哲 朱燕燕 李林 王晓东 《低碳化学与化工》 北大核心 2026年第3期85-96,共12页
氢能是实现“碳中和”目标的关键性清洁能源之一,因此开发高效低碳制氢工艺至关重要。甲醇蒸汽重整(MSR)是一种具有潜力的制氢技术,但实现贵金属基催化剂的高产氢效率和高CO_(2)选择性仍存在巨大挑战。采用水热法合成了纳米棒CeO_(2)(Ce... 氢能是实现“碳中和”目标的关键性清洁能源之一,因此开发高效低碳制氢工艺至关重要。甲醇蒸汽重整(MSR)是一种具有潜力的制氢技术,但实现贵金属基催化剂的高产氢效率和高CO_(2)选择性仍存在巨大挑战。采用水热法合成了纳米棒CeO_(2)(CeO_(2)-R)和纳米立方体CeO_(2)(CeO_(2)-C)两种形貌的载体,并构建了负载型Pt/CeO_(2)催化剂(Pt/CeO_(2)-R、Pt/CeO_(2)-C)催化MSR反应。结合HRTEM、XPS和Raman等表征手段,探究了CeO_(2)形貌对催化剂催化性能的影响机制。结果表明,优先暴露(111)晶面的CeO_(2)-R表面氧空位较多,产生了更多的Ptδ+-Ov-Ce^(3+)界面位点(本征活性中心)。在反应温度为325℃、甲醇水混合物(n(H2O):n(CH3OH)=3:1)进料流量为0.02 mL/min以及空速为34800 mL/(g·h)下,Pt/CeO_(2)-R的产氢速率达到490.35 mmol/(g·h),CO_(2)选择性为92.9%。相同条件下,Pt/CeO_(2)-C上CO_(2)选择性仅有63.0%。本研究可为新型高效MSR催化剂设计提供借鉴。 展开更多
关键词 氢能 甲醇蒸汽重整 CeO_(2)形貌 氧空位 串联反应
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KOH改性活性炭与炭黑协同催化甲烷裂解制氢及积碳特征分析
17
作者 王晨凯 杨丽 +2 位作者 徐浩轩 李莹 刘方 《洁净煤技术》 北大核心 2026年第3期55-65,共11页
为构建高效、可规模化的非金属催化甲烷裂解制氢体系并实现氢气与高附加值固体碳材料协同产出,以活性炭(AC)为基体,构建KOH改性活性炭与炭黑(CB)负载复合催化剂,系统研究了KOH质量分数、脱钾处理及炭黑负载对甲烷裂解性能及碳产物结构... 为构建高效、可规模化的非金属催化甲烷裂解制氢体系并实现氢气与高附加值固体碳材料协同产出,以活性炭(AC)为基体,构建KOH改性活性炭与炭黑(CB)负载复合催化剂,系统研究了KOH质量分数、脱钾处理及炭黑负载对甲烷裂解性能及碳产物结构的影响。采用KOH活化调控孔结构与缺陷位点,结合超声分散实现炭黑负载与界面耦合,进一步通过2轮超声水洗制备脱钾对照样品;在固定床石英管反应器中于950℃条件下评价甲烷裂解性能,结合XRD、FTIR、BET及SEM/TEM等表征解析催化剂材料结构演化与积碳形貌。结果表明:KOH改性可显著提升催化活性,刻蚀/活化引入的缺陷、边缘位点与孔结构重构为CH_(4)初始吸附与裂解提供更多反应位点;脱钾后比表面积虽增大,但转化率明显下降,说明残留K物种并非仅通过孔结构贡献活性,而在CH_(4)活化中发挥关键化学促进作用,通过增强碳表面极性/碱性特征并调控局部电子环境促进初始C—H断裂。炭黑负载虽使初始活性略有下降,但整体性能仍优于未改性样品,其中炭黑负载6 h时催化剂50 min转化率约30%,高于2 h组的27%;形貌表征显示复合体系反应后形成管径约50 nm的丝状/管状碳(类CNT),可部分替代块状无序积碳并缓解孔口快速堵塞。研究揭示了“KOH刻蚀–K物种–炭黑导电”协同调控孔结构与碳沉积形貌的机制,实现了甲烷制氢与高附加值碳材料共生产。 展开更多
关键词 甲烷裂解 活性炭 炭黑负载 碳产物 结构调控
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镍氮共掺杂生物质碳基催化剂用于电化学还原CO_(2)制备合成气
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作者 张炟 陈锦荣 +1 位作者 宋明珠 罗劭娟 《广东工业大学学报》 2026年第1期114-122,共9页
针对化石燃料过度消耗引发的二氧化碳排放问题,本文以农业废弃物玉米秸秆为原料,通过开发新型镍氮共掺杂生物质碳基催化剂(Ni-NBC-800),旨在实现电化学二氧化碳还原(CO_(2)Reduction Reaction,CO_(2)RR)制备可调比例合成气(CO/H_(2)),推... 针对化石燃料过度消耗引发的二氧化碳排放问题,本文以农业废弃物玉米秸秆为原料,通过开发新型镍氮共掺杂生物质碳基催化剂(Ni-NBC-800),旨在实现电化学二氧化碳还原(CO_(2)Reduction Reaction,CO_(2)RR)制备可调比例合成气(CO/H_(2)),推动CO_(2)资源化利用。本文采用氯化铵辅助造孔工艺,结合镍浸渍与高温热解策略,构建了兼具分级多孔结构与金属-氮活性位点的复合催化剂。实验结果表明,优化负载Ni的质量分数(2%)与煅烧温度(800℃)后,催化剂在-0:8V电位下CO法拉第效率达72.8%,CO与H_(2)的物质的量比可通过电位调控在0.75~3.15范围内,满足合成气下游工艺需求。对比商业活性炭基催化剂(Ni-NAC-800),Ni-NBC-800展现出更高的CO分电流密度(-4:75mA/cm^(2))及稳定性(24 h电流保持率为90.3%)。表征分析揭示氯化铵热解产生的NH_(3)/HCl气体协同刻蚀形成的分级多孔结构能促进反应物传质,提高催化反应活性。该研究不仅验证了农业废弃物衍生碳材料替代商业碳载体的可行性,更通过金属−载体协同设计为低成本、可调控合成气电合成提供了新策略。 展开更多
关键词 电催化剂 二氧化碳还原 可调谐合成气 生物质碳 镍金属
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纯化系统吸附剂再生性能衰减机理与强化策略研究
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作者 候凯 《中国科技期刊数据库 工业A》 2026年第3期008-011,共4页
吸附分离技术广泛应用于化工、环保及能源领域,其核心效能高度依赖于吸附剂的再生性能。然而,吸附剂在经历多次吸附-再生循环后普遍面临性能显著衰减的问题,严重制约系统效率与经济性运行。本研究深入剖析了导致吸附剂再生性能衰减的关... 吸附分离技术广泛应用于化工、环保及能源领域,其核心效能高度依赖于吸附剂的再生性能。然而,吸附剂在经历多次吸附-再生循环后普遍面临性能显著衰减的问题,严重制约系统效率与经济性运行。本研究深入剖析了导致吸附剂再生性能衰减的关键内在机理,重点聚焦于微孔结构塌陷、活性位点不可逆中毒、表面化学性质劣化以及高温热应力诱导的物理损伤等核心因素。基于对衰减机理的深刻理解,系统性地提出了多维度强化策略,涵盖吸附剂本体材料改性设计、再生工艺参数智能优化、高效原位清洗技术开发、再生过程能量梯级利用集成以及再生性能在线监测与自适应调控系统构建。通过实验验证与模拟分析相结合,证实所提出的综合策略可有效抑制吸附剂结构劣化、恢复其吸附容量与选择性,显著延长使用寿命,并降低再生能耗。本研究为破解吸附剂再生性能衰减难题提供了坚实的理论基础与可行的技术路径,对提升工业纯化系统可持续性与竞争力具有重要意义。 展开更多
关键词 吸附剂再生 性能衰减 机理分析 强化策略 纯化系统
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新型石油化工反应器设计及其工艺性能分析
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作者 徐江恒 《科技信息与研究》 2026年第2期124-126,共3页
本文开展了新型石油化工反应器的设计优化研究。结合近年来先进工程理念,在结构布局、传质与传热强化等方面进行了创新设计,致力于提升反应器整体运行效率与工艺安全性。通过系统性工艺流程分析,对新型反应器的操作稳定性、产品质量控... 本文开展了新型石油化工反应器的设计优化研究。结合近年来先进工程理念,在结构布局、传质与传热强化等方面进行了创新设计,致力于提升反应器整体运行效率与工艺安全性。通过系统性工艺流程分析,对新型反应器的操作稳定性、产品质量控制以及绿色节能特性进行了多维度评估。结果显示,该反应器在提升反应速率、减少副产物生成以及降低能耗方面具有显著优势,有效满足了现代石油化工领域高效、环保生产的发展需求。研究成果为石油化工装备升级改造以及相关工艺条件优化提供了技术参考和理论基础,具有重要的工程应用价值及前景。 展开更多
关键词 石油化工反应器 结构优化设计 传质与传热强化 工艺性能分析 绿色节能
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