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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王学彬 吴栋 尹玉国 刘亚明 阮皓
核反应堆、乏燃料后处理厂运行过程中会产生各种含氚轻水,其中的氚若直接排放到环境中将会造成环境污染,影响人类健康。联合电解催化交换(combined electrolysis and catalytic exchange, CECE)技术能有效去除含氚轻水中的氚,减少环境中的氚排放。该技术主要由液相催化交换技术、水电解制氢技术和氢氧合成技术3大核心技术组成,具有除氚因子大、操作条件温和等优点,在国际上一直是研究热点。该文介绍了CECE 3个核心技术的研究现状和发展方向,同时针对含氚轻水除氚技术的工程应用难点提出了未来的研究方向。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
李能 曾州岚 刘滨 吴婧 胡福云 谢伟 鲁雪莲
面向"碳达峰""碳中和"国家重大战略,氢能作为一种能量密度高、无污染的绿色能源,将成为我国乃至世界未来能源战略领域发展的重中之重.电解水制氢由于其制备方法简单、制氢纯度高、制备过程无污染等优势而备受关注,但是该方法存在一个严重的缺陷,就是缺乏低成本、高效率析氢反应(HER)催化剂.MXenes是一种新兴的二维(2D)过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物,由于其具有极好的导电性、良好的亲水性、极大的比表面积、可调节的分子结构及多样的化学组成等优势,在析氢催化剂领域存在着潜在的巨大应用.该文总结了MXenes制备、MXenes基电催化析氢性能调控策略及利用机器学习设计MXenes基析氢电催化剂面临的挑战和新的机遇.该文为今后开发新型高效的MXenes基析氢电催化剂,推动氢能的绿色制备提供了参考.
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
李能 曾州岚 刘滨 吴婧 胡福云 谢伟 鲁雪莲
面向"碳达峰""碳中和"国家重大战略,氢能作为一种能量密度高、无污染的绿色能源,将成为我国乃至世界未来能源战略领域发展的重中之重.电解水制氢由于其制备方法简单、制氢纯度高、制备过程无污染等优势而备受关注,但是该方法存在一个严重的缺陷,就是缺乏低成本、高效率析氢反应(HER)催化剂.MXenes是一种新兴的二维(2D)过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物,由于其具有极好的导电性、良好的亲水性、极大的比表面积、可调节的分子结构及多样的化学组成等优势,在析氢催化剂领域存在着潜在的巨大应用.该文总结了MXenes制备、MXenes基电催化析氢性能调控策略及利用机器学习设计MXenes基析氢电催化剂面临的挑战和新的机遇.该文为今后开发新型高效的MXenes基析氢电催化剂,推动氢能的绿色制备提供了参考.
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
符世龙 陈应泉 杨海平
天然气在我国未来的能源体系中占有重要的地位。以生物质为原料,将合成气通过甲烷化反应转化为天然气是将生物质能源转化为富氢、低碳能源的有效途径。本文概述了生物质合成气甲烷化催化剂的研究进展,重点阐述了CO和CO_2甲烷化催化剂不同的活性组分(Ni,Co,Ru等)对甲烷化反应催化效果的影响,以及不同结构的催化剂载体(Al_2O_3,ZrO2,TiO_2,SiO_2等)对催化剂活性组分的分散程度和粒径大小的影响;分析了添加不同类型的助剂(MgO,La_2O_3,CeO_2等)以及不同的制备方法(浸渍法,共沉淀法,
关键词：
生物质 合成气 甲烷化 催化剂 研究进展
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
江吉周 熊志国 廖国东 吴晶 白赛帅 邹菁
二维材料因其载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,使得这种材料展现出许多奇特的性质而受到广泛关注.二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes)是一种新型的二维层状结构材料,具有高电子传导率、较大的比表面积、较好的机械性能以及独特的层状结构,已被广泛应用于储能、催化、环境等领域.该文主要阐述了MXenes基光催化剂的不同制备策略并总结了不同制备过程中的优缺点.最后,对MXenes基光催化剂及其复合材料在新兴领域的未来发展和研究方向提出了独特的见解和展望.
[期刊] 西南农业学报
[作者]
谢武 潘琼 王金菊
采用催化型微电解对垃圾渗滤液进行深度处理,研究表明,催化型微电解是垃圾渗滤液深度处理的一种有效方法,可去除垃圾渗滤液COD、NH 4+-N、色度和腐殖酸等污染物质,改善其可生化性、降低负荷,为后续生化处理创造良好的条件。通过静态实验确定废铁屑和焦炭最佳投加体积比为1∶3;铁炭和废水最佳投加体积比为1∶5;调酸最佳反应pH值为3.0;调氧化剂H2O2和COD的最佳质量比1.5∶1;调碱最佳反应pH值为7.5;微电解最佳反应时间为1.5 h;调氧化剂H2 O2后沉淀最佳反应时间为1.5 h;调碱后沉淀最佳反应时间为2.0 h。动态试验中COD和色度去除率分别高达85%和95%;BOD5/COD从0...
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
邹菁 廖国东 王海涛 江吉周
石墨相氮化碳(g-C_3N_4)因带隙窄、稳定性高、成本低、污染小等优势在光催化产氢领域受到了研究者们的广泛关注.然而,纯g-C_3N_4直接作为光催化剂在应用时常存在比表面积小、可见光利用效率低以及光生载流子复合过快等缺陷,导致其光催化产氢性能较不理想.因此,如何改善g-C_3N_4的光催化产氢性能是目前光催化领域的研究热点.该文针对g-C_3N_4光催化产氢性能的优化研究,系统综述了g-C_3N_4在形貌调节、杂原子掺杂和异质结构建三个方面的改性研究进展,归纳总结了目前存在的问题,并对今后g-C_3N_4产氢光催化剂的研究重点和方向做出了展望.
[期刊] 中国农业科学
[作者]
徐桂转 张百良 刘会丽
【目的】本文以桐油为原料,研究固定化脂肪酶催化桐油与甲醇酯交换反应的工艺条件。【方法】Novo435脂肪酶为催化剂,在无有机溶剂存在的情况下,利用响应面研究方法,对桐油酯交换反应的工艺条件进行研究和优化。【结果】得到了桐油酯交换反应的最佳工艺条件:醇油比2.2﹕1、温度43℃、脂肪酶用量14%(与油脂的质量比)、搅拌转速200 r/min,反应18 h后,桐油的酯交换率达到了67.5%(理论为73.3%)。脂肪酶经有机溶剂洗涤后连续使用120 h,桐油酯交换率减小了6%。理论甲醇量不能一次加入,分两批加入,共反应36 h后,桐油的酯交换率达到85%(理论为100%)。【结论】影响桐油酯交换反应...
关键词：
无溶剂 酯交换 生物柴油 脂肪酶 桐油
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王兆杰 曹守福 刘思远 李娇 胡玉颖
为了拓展计算材料学实验课程前沿内容，设计了基于第一性原理计算的电催化CO_2还原体系性能研究实验项目。实验包括电催化CO_2还原（ECO_2RR）体系基础学习、计算模型构建、任务提交及计算结果分析等内容。该文介绍了ECO_2RR体系的设计和模拟方法，通过在Mo_2CO_2 MXene基单原子催化剂表面构建电催化体系，对其CO_2吸附机理和还原机理进行了分析，并通过对比生成不同反应产物的反应能量研究了单原子催化剂与ECO_2RR活性和产物选择性的构效关系。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
唐艳 呼世斌 王俊华 赵淑艳
为了制备催化性能优良的负载型TiO2光催化剂,以沸石为载体,采用正交设计法优化了浸渍法制TiO2/沸石光催化剂的工艺参数,以其对硫酸铵溶液中的氨氮降解率为考察指标,对其催化性能进行了研究。结果表明,制备TiO2/沸石光催化剂的最佳工艺条件为:m(TiO2)∶m(沸石)∶m(硅酸钠)=0.7∶10∶15,老化时间24 h,焙烧温度为400℃,焙烧时间1 h。TiO2/沸石光催化剂最佳投放量为1.5 g/L,在紫外光照射下反应4 h,对废水的氨氮去除率可达98.92%。可见,采用优化浸渍法制备的TiO2/沸石光催化剂的光催化性能优良。
关键词：
沸石 TiO2 光催化剂 氨氮去除率
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
姚亚光 纪威 符太军 张传龙 周庆辉
为确定酸催化餐饮业废弃油脂(地沟油)与醇类酯化反应的最佳反应条件,以浓H2SO4为催化剂对其酯化反应进行了正交试验。结果表明:与甲醇的最佳反应条件为温度70℃,油醇摩尔比1∶40,浓H2SO4质量分数7%,反应时间6 h;级差分析表明影响产率的因素依次为,油醇摩尔比>反应时间>浓H2SO4质量分数>反应温度。与乙醇的最佳反应条件为温度80℃,油醇摩尔比1∶30,浓H2SO4质量分数5%,反应时间6 h;影响产率的因素依次为,油醇摩尔比>反应温度>浓H2SO4质量分数>反应时间。浓H2SO4作催化剂时甲醇和乙醇均可作为反应醇。考虑到甲醇具有很强的极性和活性,且价格较乙醇便宜,在实际生产中可选用甲...
关键词：
地沟油 生物柴油 酯交换 正交试验
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
欧阳赣 单胜道 罗锡平 杨亮 宋成芳
利用热重技术在不同升温速率和氮气气氛下对毛竹Phyllostachys edulis的氯化亚铜催化热解失重行为进行了研究。结果显示:毛竹主要热解温度区间为200.0～379.0℃,当温度为328.5℃时达到最大热解速率17.18%.min-1;添加氯化亚铜后,毛竹的热解温度降低,热解速率增大,热解所需时间缩短。还通过Flynn-wall-Ozawa法求解了毛竹热解的动力学参数,纯毛竹的热解平均活化能为213.21 kJ·mol-1,平均指前因子约为1017;氯化亚铜的加入使指前因子增大了10倍,其值约为1018,平均活化能变化不明显。图6表3参12
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
唐树戈 吴玉洁 冯小佳
为充分利用TiO_2纳米粒子有效降解空气中的甲醛,将TiO_2纳米颗粒(P25)分散于SiO_2溶胶中,利用提拉的方法将其附着在金属丝网上降解甲醛,讨论TiO_2与SiO_2溶胶的比例、提拉次数、干燥温度等因素对降解甲醛活性的影响,利用气相色谱检测甲醛浓度的变化。SiO_2溶胶本身不具有降解甲醛的活性,但是一定量的SiO_2溶胶可以防止TiO_2纳米粒子聚合。结果表明:随着金属丝网上附着的TiO_2量的增加,活性位点增多,对甲醛的催化活性也会增强,但是继续增加TiO_2的量,降解活性反而下降,当TiO_2和SiO_2摩尔比为0.3时,对甲醛有最高的催化活性。这是由于当TiO_2的量过大时,纳米粒子容易发生团聚,导致活性位点被覆盖,这时催化活性也会有所下降;将金属丝网在TiO_2/SiO_2催化剂中提拉3次,降解甲醛的活性最大,提拉次数增多后活性位点的密度变大,催化活性也随之提升,当提拉次数为4次时,TiO_2纳米粒子相互团聚,导致催化活性降低。附有催化剂的金属丝网经过5次冲刷试验,催化活性只降低31.72%。从试验结果可以看出,SiO_2起到了很好的连结和支撑作用。由于冲刷过程冲掉了一部分TiO_2纳米粒子,导致催化活性降低。利用SEM观察摩尔比的增加、提拉次数越多TiO_2纳米粒子分布的更稠密,活性逐渐增加,但增加到一定程度后催化活性会下降。
关键词：
TiO2 SiO2 甲醛
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李玉成 朱礼玉 赵静养 郑丹 邱梦杰 刘静 雷建都
【目的】糠醛可通过选择性加氢转化为四氢糠醇，但常用的铜铬体系催化剂中，金属组分的流失会对环境造成较大危害，反应前催化剂需要高温预还原后方可使用，且反应时的温度和氢气压力条件相对苛刻，因此有必要研发制备和使用成本低、反应条件温和的高效催化剂应用于糠醛选择性加氢制备四氢糠醇。【方法】本研究采用溶剂热法制备了一种新型的NaNi/C非贵金属催化剂，用于温和条件下糠醛选择性加氢制备四氢糠醇，通过SEM、HRTEM、EDS、XPS、BET、XRD手段对催化剂的结构和性质进行表征，研究影响催化剂性能的因素。【结果】当使用12NaNi/C时，糠醛与催化剂的质量比为28∶1时，在温和条件下（130℃、1 MPa H_2）反应1 h后，糠醛的转化率达99.9%，四氢糠醇的收率达76.2%。结合多种表征结果发现：添加适量的乙酸钠可增强Ni和O的相互作用，增大催化剂的比表面积，减小FCC-Ni晶体的粒径，提高Ni的分散性和催化传质效率；由于Ni和O的化学环境发生变化，使得糠醛的醛基氧和呋喃环上的大π键更容易与Ni发生相互作用，从而提高了糠醛的转化效率。【结论】本研究以邻香草醛作为螯合剂，使用溶剂热法制备了一种新型的NaNi/C非贵金属催化剂，可直接用于温和条件下糠醛的高效选择性加氢制备四氢糠醇，为工业生产四氢糠醇提供了一种低成本的解决方案。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
刘崇静 圣蓓蓓 曹登丰 陈双明 宋礼
探索高性能电化学析氧反应(OER)催化剂是可再生能源储存和转化的关键。OER过程中的结构重构被认为是高活性催化剂的关键，而追踪OER过程中催化剂的动态变化及识别真正的活性位点则具有挑战性。同步辐射技术能够获得材料中具体元素的局域原子配位环境和电子结构信息，特别是原位测试允许在工况下监测表面氧化状态和局部原子结构转变，能够促进对反应机理的基本理解。因此，在这篇综述中，我们讨论了重构OER电催化剂的最新进展和未来的机遇，重点综述了OER电催化剂重构的诱因及应用、利用原位同步辐射技术追踪重构OER电催化剂的动态过程以及识别真正的活性位点。最后，我们对重构OER电催化剂的发展和推广提出了挑战和展望，希望为先进OER电催化剂的合理设计提供指导。
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