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水滑石光催化剂结构调控用于二氧化碳还原的研究进展

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化工进展 2024年第7期43卷 3891-3909页

作者：罗丛佳豆义波卫敏北京化工大学化学学院化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

光催化转化二氧化碳(CO_(2))为太阳能燃料或化学品被认为是缓解能源危机和温室效应的有效途径之一。为提高CO_(2)光还原产物的活性、选择性,光催化剂的结构设计和性能调控至关重要。在众多光催化剂中,二维层状双金属氢氧化物(layered do... 详细信息

光催化转化二氧化碳(CO_(2))为太阳能燃料或化学品被认为是缓解能源危机和温室效应的有效途径之一。为提高CO_(2)光还原产物的活性、选择性,光催化剂的结构设计和性能调控至关重要。在众多光催化剂中,二维层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)又称水滑石,因其层板阳离子组成及比例可调变、层间客体阴离子可交换等特性在光催化领域展现出广阔的应用前景。本文综述了LDHs结构调控策略用于强化光催化CO_(2)还原的研究进展。首先介绍了光催化CO_(2)还原的机理和LDHs光催化材料的结构特征;然后重点总结了基于缺陷工程、形貌尺寸调控和异质结构筑等策略调控LDHs光催化剂的电子结构及几何结构,优化后的LDHs通过增强光吸收、电子空穴分离迁移能力及表面还原反应能力,尤其是通过调控活性位结构降低反应势垒,实现了性能强化;最后,基于LDHs光催化剂在CO_(2)还原领域存在的挑战,包括LDHs的设计构筑、机理探索以及多碳产物的调控提出了相关解决思路和策略。

关键词：二氧化碳还原催化剂光化学

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脉冲激光改性碳纤维复合材料及其金属化研究

表面技术 2024年第11期53卷 228-238页

作者：刘镜波张义萍邓超李龙义王楠樊勋中国电子科技集团公司第二十九研究所成都610036 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司北京100094

目的选择性地实现碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)表面良好的导电性,满足它在共形天线上的应用。方法采用波长为1064 nm的纳秒脉冲激光器对惰性极高的CFRP表面进行表面改性处理,并结合化学镀铜技术,制备激光改性... 详细信息

目的选择性地实现碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)表面良好的导电性,满足它在共形天线上的应用。方法采用波长为1064 nm的纳秒脉冲激光器对惰性极高的CFRP表面进行表面改性处理,并结合化学镀铜技术,制备激光改性碳纤维复合材料表面金属层。利用扫描电镜、X射线光电子能谱仪对改性后的材料表面进行表征,利用焊点拉脱方法表征金属层结合力。结果研究表明,激光能量密度越高,则CFRP基材表面树脂被去除得越多;激光搭接率越大,则碳纤维束表面越粗糙;在适当的激光能量密度(60 J/cm^(2))和横/纵向搭接率(50%)下,会产生大量的极性化学基团。当激光能量密度为10~100 J/cm^(2)、激光搭接率为0%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.57~3.16 MPa,且激光能量密度与镀层结合强度呈正相关。当激光能量密度为60 J/cm^(2)、激光搭接率为−100%~90%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.19~3.24 MPa,且激光搭接率与镀层结合强度呈正相关。结论脉冲红外纳秒激光在一定能量密度和搭接率的条件下,可改变碳纤维表面形貌、化学成分,实现金属层的制备。

关键词：脉冲激光红外纳秒表面改性碳纤维复合材料化学成分金属化

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低浓度二氧化碳还原光催化剂结构设计的研究进展

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化工进展 2024年

作者：于梦洁吴语童罗发祥豆义波北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室衢州资源化工创新研究院

光催化二氧化碳(CO2)转化为增值化学品和燃料是缓解全球变暖、实现“碳中和”目标的有前途的策略之一。为了推进该领域的发展，高效光催化剂的设计合成至关重要。相比于前期研究，近五年研究学者集中在低浓度CO2光还原的研究上。基于此... 详细信息

光催化二氧化碳(CO2)转化为增值化学品和燃料是缓解全球变暖、实现“碳中和”目标的有前途的策略之一。为了推进该领域的发展，高效光催化剂的设计合成至关重要。相比于前期研究，近五年研究学者集中在低浓度CO2光还原的研究上。基于此，本文综述了低浓度二氧化碳还原光催化剂结构设计的研究进展。首先介绍了光催化CO2还原的机理、路径及其影响因素；其次总结了基于金属有机骨架材料、共价有机框架材料、金属氧化物、单原子这四类光催化剂的结构特征和调控策略；深入探讨了催化剂的CO2吸附和富集能力、电子-空穴分离迁移能力及表面位点活性等重要因素对低浓度CO2光催化还原效率和选择性的影响；最后，针对低浓度CO2还原光催化剂在产物选择性，转化效率，高值C2产品合成方面存在的挑战，我们从催化剂结构设计方向提供了相关的解决思路和策略。

关键词：二氧化碳捕集光化学催化剂碳氢化合物

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新时代高校爱国主义教育研究综述

现代教育科学 2024年第1期 142-148页

作者：匡立波湖南文理学院湖南常德415000

爱国主义是高等教育的主旋律,党的十八大以来,学界研究爱国主义教育的成果非常丰富。从知—情—意—行的逻辑理路来看,大学生爱国主义教育可从不同方面着手:彰显知国之明,要深入了解爱国传统,广泛开展“四史”教育;涵养爱国之情,要厚植... 详细信息

爱国主义是高等教育的主旋律,党的十八大以来,学界研究爱国主义教育的成果非常丰富。从知—情—意—行的逻辑理路来看,大学生爱国主义教育可从不同方面着手:彰显知国之明,要深入了解爱国传统,广泛开展“四史”教育;涵养爱国之情,要厚植爱国情怀,坚持理性爱国;砥砺强国之志,要传承五四精神,勇担强国使命,共筑中国梦;实践报国之行,要保持艰苦奋斗,促进民族团结,维护国家安全。目前学界对于爱国主义教育研究的既有成果研究题材广泛、研究内容丰富、研究方法多元,未来的研究还需要在爱国主义的微观心理研究、国别比较研究上进一步深入,并加强研究的学术性和理论性。

关键词：爱国主义 “四史”教育理想信念教育国家安全教育民族团结教育

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盾构渣土去盐碱处理材料筛选

农业环境科学学报 2024年

作者：段海煦胡兴波冯俊义马浩冉黄占斌中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京师范大学环境学院北京市首发天人生态景观有限公司

为加快盾构渣土无害化和资源化处理利用，本文通过模拟试验方法，以钠基膨润土型、纯碱型和弱碱型等3种盾构渣土为对象，研究盐碱土不同修复材料对盾构渣土pH、电导率（EC）和全盐量等影响，分析其用作地形用土的可行性。结果表明：相... 详细信息

为加快盾构渣土无害化和资源化处理利用，本文通过模拟试验方法，以钠基膨润土型、纯碱型和弱碱型等3种盾构渣土为对象，研究盐碱土不同修复材料对盾构渣土pH、电导率（EC）和全盐量等影响，分析其用作地形用土的可行性。结果表明：相较腐植酸、红石膏和木醋液处理，脱硫石膏是一种高效、环保和经济的去盐碱化材料。对于钠基膨润土型和弱碱型盾构渣土，脱硫石膏用量为渣土干质量0.5%时，盾构渣土pH可由9.87降低至8.0以下；对于纯碱型盾构渣土，脱硫石膏用量2.5%时，pH由10.61降至8.0以下，可满足《公园设计规范》（GB 51192—2016）和《园林绿地工程建设规范》（DB11/T 1175—2015）用土要求。施用脱硫石膏对盾构渣土去盐碱处理可用作地形用土。

关键词：盾构渣土去盐碱处理地形用土资源化利用

火焰合成Pt修饰CuO氧载体低温化学链燃烧特性

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燃烧科学与技术 2024年第1期30卷 61-68页

作者：龙周禾徐祖伟邹祥波叶骥匡草赵海波华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院武汉430074 华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室武汉430074 广东能源集团科学技术研究院广州510630

采用火焰喷雾热解方法(FSP)合成了Pt修饰CuO纳米氧载体材料(FSP-Pt/CuO),首先通过XRD、SEM等表征手段分析了Pt/CuO的结构和组成;通过热重分析仪、化学吸附仪对比研究了FSP合成的CuO、Pt/CuO以及商用CuO纳米颗粒的化学链燃烧反应性能.结... 详细信息

采用火焰喷雾热解方法(FSP)合成了Pt修饰CuO纳米氧载体材料(FSP-Pt/CuO),首先通过XRD、SEM等表征手段分析了Pt/CuO的结构和组成;通过热重分析仪、化学吸附仪对比研究了FSP合成的CuO、Pt/CuO以及商用CuO纳米颗粒的化学链燃烧反应性能.结果表明,FSP-Pt/CuO氧载体材料与H_(2)、CO、CH_(4)的还原反应温度能够分别降低到200℃、105℃、290℃以下.进一步考察了H_(2)、O_(2)不同浓度对Pt/CuO氧载体还原、氧化特性的影响,并测试了Pt/CuO氧载体的低温化学链燃烧循环稳定性.最后通过Pt/CuO氧载体颗粒表面的氢溢流原理对低温化学链燃烧过程进行了模型机理解释.

关键词：火焰喷雾热解氧化铜氧载体低温化学链燃烧

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扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响

表面技术 2024年第1期53卷 78-86,95页

作者：朱琪谢俊张威庹军波重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400054

目的研究扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响,获得抑制钢轨波磨的有效措施。方法建立小半径曲线DTVI2扣件的轮轨系统有限元模型,对扣件系统进行实体化建模,考虑轨下垫板之间的接触情况,同时模拟扣件系统中弹条预紧作用。采用复特征... 详细信息

目的研究扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响,获得抑制钢轨波磨的有效措施。方法建立小半径曲线DTVI2扣件的轮轨系统有限元模型,对扣件系统进行实体化建模,考虑轨下垫板之间的接触情况,同时模拟扣件系统中弹条预紧作用。采用复特征值分析和瞬时动态分析研究轮轨系统的摩擦自激振动特性,并将预测结果与现场测试结果对比,揭示该区段钢轨波磨产生的原因。最后开展轨下垫板材料属性以及扣件结构参数的影响分析,获得其对钢轨波磨的影响。结果轮轨间饱和蠕滑力引起轮轨系统发生频率为500Hz的不稳定振动,会导致波长为30 mm的钢轨波磨。轨下垫板杨氏模量在10~50 MPa区间,等效阻尼比先从-0.015 2减小到-0.016 9又增大到-0.014 2;阻尼系数在0~0.000 1区间内,等效阻尼比从-0.016 9增大到-0.010 2;轨下垫板泊松比的变化没有引起系统等效阻尼比发生明显的变化;扣件间距在575~675 mm区间内,等效阻尼比从-0.016 3降低到-0.019 0;等效阻尼比随着弹条预紧力的增大而增大。结论选取合适的轨下垫板杨氏模量可以减轻由轮轨摩擦自激振动导致的钢轨波磨;提高阻尼系数对轮轨系统的自激振动具有较强的抑制作用;而轨下垫板的泊松比对钢轨波磨的影响较小;适当减小扣件间距可以略微降低钢轨波磨的产生趋势;增大弹簧预紧力可以抑制由轮轨系统摩擦自激振动导致的钢轨波磨。

关键词：钢轨波磨摩擦自激振动扣件结构弹条预紧力数值仿真

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废弃塑料回收与转化的研究进展

中国塑料 2024年第4期38卷 79-87页

作者：胡延庆胡凡周剑池豆义波北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 衢州资源化工创新研究院浙江衢州324000

综述了塑料在传统物理机械回收和当前研究热点化学升级转化的成果,重点对化学催化方法包括热催化、微波催化、生物催化、电催化、光催化等具有潜在应用前景的方法进行了阐述。系统介绍了化学升级转化塑料,特别是催化转化中核心催化剂的... 详细信息

综述了塑料在传统物理机械回收和当前研究热点化学升级转化的成果,重点对化学催化方法包括热催化、微波催化、生物催化、电催化、光催化等具有潜在应用前景的方法进行了阐述。系统介绍了化学升级转化塑料,特别是催化转化中核心催化剂的设计构筑、催化产物种类、产率和选择性的调控以及构效关系的机理揭示。此外,通过对比各类方法探讨了优缺点、总结了相关方法面临的问题。最后,基于目前废旧塑料回收存在的挑战和后期发展方向提出了建议,以期为废弃塑料回收为高附加值化学品提供理论指导。

关键词：废弃塑料物理回收化学催化高附加值化学品

燃煤电厂烟囱排口可凝结颗粒物气-粒转化规律模拟研究

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环境科学研究 2024年第3期37卷 554-562页

作者：吴彤李建军刘伟民杨柳陈雄波盛重义南京师范大学环境学院江苏省环境风险防控与应急响应技术工程研究中心江苏南京210023 江苏齐清环境科技有限公司江苏南京210023 生态环境部华南环境科学研究所广东广州510655 伊犁师范大学资源与环境学院新疆伊宁835000

随着燃煤电厂超低排放改造的实行,可凝结颗粒物(CPM)成为烟气治理难点.本文通过烟雾箱系统,系统考察了烟气组分以及相对湿度、紫外线强度等环境因素对SO_(2)、NO_(2)和NH_(3)转化为硫酸根离子(SO_(4)^(2−))和硝酸根离子(NO_(3)^(−))过... 详细信息

随着燃煤电厂超低排放改造的实行,可凝结颗粒物(CPM)成为烟气治理难点.本文通过烟雾箱系统,系统考察了烟气组分以及相对湿度、紫外线强度等环境因素对SO_(2)、NO_(2)和NH_(3)转化为硫酸根离子(SO_(4)^(2−))和硝酸根离子(NO_(3)^(−))过程的影响.结果表明:①NH_(3)是体系中SO_(4)^(2−)和NO_(3)^(−)浓度增长的重要因素,SO_(2)和NO_(2)可以共同促进SO_(4)^(2−)和NO_(3)^(−)浓度增长.②通过对萃取液中和滤膜上颗粒物的微观分析发现,NH_(3)在颗粒物成核过程中起关键作用;颗粒物中主要元素为N和S,硫酸盐和硝酸盐是颗粒物主要成分.③相对湿度对SO_(4)^(2−)和NO_(3)^(−)的生成有促进作用,高湿条件下SO_(2)^(-)NH_(3)-NO_(2)体系中SO_(4)^(2−)增长率最高为104%,NO_(3)^(−)增长率最高为333%.④在不同强度的紫外线照射下,各反应体系生成的SO_(4)^(2−)与NO_(3)^(−)浓度均随紫外线强度的增大而增加,且光化学氧化对硝酸盐生成的影响大于对硫酸盐的影响.研究显示,烟气组分、相对湿度和紫外线强度等因素都会对可凝结颗粒物气-粒转化过程产生不同程度的影响.

关键词：燃煤电厂可凝结颗粒物硫酸根离子硝酸根离子环境因素

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