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论空分装置建立健全后备系统的重要性
1
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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基于二维材料的析氢电催化剂研究进展
2
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
3
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
4
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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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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替代析氧反应:小分子氧化耦合电催化制氢研究综述
6
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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A位掺杂LaFeO_(3)载氧体用于甲烷化学链重整的研究
7
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
8
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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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
9
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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泡沫镍基锂离子电池电极材料研究进展
10
作者 金梦茹 张佳妮 +6 位作者 党丽赟 王永革 刘保生 张天赐 曹钰浛 姬佳腾 王燕 《云南化工》 2026年第2期11-14,共4页
泡沫镍具有三维多孔网络结构,不仅能提供大的比表面积,还能提高电子传输效率及离子扩散速率,缓解活性材料体积膨胀效应,提升电极材料循环稳定性,在锂离子电池电极材料方面具有显著优势。文章按照材料组成分类,对泡沫镍基复合材料的研究... 泡沫镍具有三维多孔网络结构,不仅能提供大的比表面积,还能提高电子传输效率及离子扩散速率,缓解活性材料体积膨胀效应,提升电极材料循环稳定性,在锂离子电池电极材料方面具有显著优势。文章按照材料组成分类,对泡沫镍基复合材料的研究展开讨论,分析了硅、镍基、铜基、钴基、铁基、钼基、锰基等金属氧化物负极材料的优势,并提出新一代泡沫镍基负极材料要实现技术突破,需优先克服高能量密度不足的难题。 展开更多
关键词 泡沫镍 三维多孔网络结构 锂离子电池
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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
11
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
12
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
13
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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尿素电氧化钴基催化剂研究进展
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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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不同电极测试体系对电解水制氢活性的影响研究
15
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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高效光催化剂分解水制氢的研究进展
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作者 王光轩 徐磊 +1 位作者 胡帅帆 刘伟 《江西化工》 2026年第1期8-11,16,共5页
利用太阳能开展的水制氢技术清洁可靠,对缓解全球能源危机具有重要意义。半导体光催化技术能够进一步提高光电转换效率,然而目前学界对半导体材料的电子结构特性、表面活性位点与催化反应机制之间的内在联系仍存在一定的认知局限。基于... 利用太阳能开展的水制氢技术清洁可靠,对缓解全球能源危机具有重要意义。半导体光催化技术能够进一步提高光电转换效率,然而目前学界对半导体材料的电子结构特性、表面活性位点与催化反应机制之间的内在联系仍存在一定的认知局限。基于此,本文综述了水制氢光催化反应机理、催化剂材料的理论设计、本征特性及其催化活性,系统阐明基于密度泛函理论的第一性原理计算方法、微观结构调控及催化活性表征等技术在光催化制氢方面的应用,为开发绿色氢能提供指导。 展开更多
关键词 水制氢技术 光催化材料 半导体材料 本征特性 催化活性
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海上制氢平台失效模式研究进展
17
作者 饶云松 宋暄 +3 位作者 刘瑞昊 王鑫 庄奕轩 李睿 《石油和化工设备》 2026年第3期6-15,19,共11页
近年来,随着“双碳”目标的持续推进,绿氢产业在国内外受到了前所未有的重视,而海上制氢平台能够在解决深远海弃风弃电的问题的同时,推进氢能产业的快速发展。目前海上制氢平台的实际工程案例极为有限,对海上制氢平台关键工程设施在临... 近年来,随着“双碳”目标的持续推进,绿氢产业在国内外受到了前所未有的重视,而海上制氢平台能够在解决深远海弃风弃电的问题的同时,推进氢能产业的快速发展。目前海上制氢平台的实际工程案例极为有限,对海上制氢平台关键工程设施在临氢环境下的失效模式缺乏深入了解,技术体系尚不完善。针对这一现状,本文开展了系统的研究,主要结论如下:明确了海上制氢平台结构及关键设备,包括水电解槽、储氢设施、氢气压缩机及输氢管线等;针对上述平台关键设备,深入探讨临氢环境下关键设备的主要失效模式,分析了每种失效模式的具体原因及相应的控制策略;密封失效是平台各设备存在的共性问题,因此还针对密封系统的失效模式进行了深入的研究和分析。相关结论可以为海上制氢平台失效模式的发展提供参考。 展开更多
关键词 海上制氢平台 失效模式 氢能 制氢平台结构 制氢平台设备
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频繁启停工况对5 kW碱性水电解槽耐久性影响研究
18
作者 王森 高慧峰 高顶云 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期42-47,共6页
采用快速频繁启停(运行10 min,关闭10 min)循环工况,探究频繁启停工况对5 kW碱性水电解槽(AWE)耐久性影响。在100 h的连续测试期间,频繁启停工况对应电解槽平均小室电压增加0.32 V,平均衰退率3.2 mV/h,是恒电流密度(2500 A/m^(2))工况... 采用快速频繁启停(运行10 min,关闭10 min)循环工况,探究频繁启停工况对5 kW碱性水电解槽(AWE)耐久性影响。在100 h的连续测试期间,频繁启停工况对应电解槽平均小室电压增加0.32 V,平均衰退率3.2 mV/h,是恒电流密度(2500 A/m^(2))工况运行结果的4倍。利用线性扫描伏安曲线、电化学阻抗、X射线光电子能谱等表征手段进行分析,测试结果表明频发启停工况对阳极电极的性能变化影响不明显,而阴极电极催化剂发生氧化,反应动力学减弱,电荷转移阻抗增大,进而导致AWE电解效率和稳定性衰减。 展开更多
关键词 电解槽 氢气生产 耐久性 频繁启停 反向电流 机理研究
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质子交换膜水电解制氢双极板流场研究进展
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作者 王晶晶 龙川 +5 位作者 王子朋 房菲菲 邵晨熠 夏博文 余颖龙 王延飞 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第2期616-626,共11页
在全球“双碳”目标的驱动下,随着绿氢需求的日益增长,质子交换膜水电解技术正朝着大规模、高电流密度、低成本及高耐久性方向发展。在应对极端工况高电流密度条件时,双极板流场的设计与优化尤为关键,直接影响电解槽的反应物传输、气-... 在全球“双碳”目标的驱动下,随着绿氢需求的日益增长,质子交换膜水电解技术正朝着大规模、高电流密度、低成本及高耐久性方向发展。在应对极端工况高电流密度条件时,双极板流场的设计与优化尤为关键,直接影响电解槽的反应物传输、气-液两相流管理、电流分布的均匀性以及系统的整体能耗和寿命。从水气传输机理分析入手,系统综述了为平衡极板流动压降、气体排出效率和电流密度所采取的双极板流场配置及流道结构参数优化策略;探讨了操作参数与流场结构的协同优化,以确定适宜的操作窗口;总结了利用多物理场耦合的数值模拟方法辅助流场设计及参数优化的研究进展。以期为未来面向大规模、高电流密度的双极板流场设计提供参考与指导。 展开更多
关键词 质子交换膜水电解(PEMWE) 电解槽 双极板 流场 数值模拟
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