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CO电催化还原制合成气研究进展及趋势

化工学报 2022年

作者：李鑫曾少娟彭奎霖袁磊张香平郑州大学化工学院先进功能材料制造教育部工程研究中心郑州大学河南先进技术研究院中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室

可再生电能驱动CO电催化合成化学品或燃料，具有反应条件温和、产物选择性可调且可利用分布式可再生能源优势。合成气作为一类重要的化工原料气，可制备甲醇、乙醇、烯烃等大宗化学品，是CO电催化转化的重要途径，如何高电流密度、高选... 详细信息

可再生电能驱动CO电催化合成化学品或燃料，具有反应条件温和、产物选择性可调且可利用分布式可再生能源优势。合成气作为一类重要的化工原料气，可制备甲醇、乙醇、烯烃等大宗化学品，是CO电催化转化的重要途径，如何高电流密度、高选择性且精准调控碳氢比例(CO/H)是需要解决的关键科学技术难题。本文从提升电流密度和效率、拓宽合成气比例角度出发，综述了CO电催化还原制合成气的最新研究进展，包括电极材料设计、电解液开发、电解槽结构创新等；论述了利用原位表征和理论模拟(DFT、MD)方法对CO电催化还原制合成气反应机理的研究进展。在此基础上，提出可通过催化剂多级形貌调控、多活性位点设计、CO捕集与转化系统集成、CO还原与阳极反应耦合等途径，提升CO电催化还原制合成气效率的策略。最后，探讨和展望了实现CO电催化还原制合成气工业化的挑战和问题。

关键词：二氧化碳合成气电催化还原催化剂电解液电还原机理

CO_(2)电催化还原制合成气研究进展及趋势

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化工学报 2023年第1期74卷 313-329页

作者：李鑫曾少娟彭奎霖袁磊张香平郑州大学河南先进技术研究院河南郑州450003 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 郑州大学化工学院先进功能材料制造教育部工程研究中心河南郑州450001

可再生电能驱动CO_(2)电催化合成化学品或燃料,具有反应条件温和、产物选择性可调且可利用分布式可再生能源优势。合成气作为一类重要的化工原料气,可制备甲醇、乙醇、烯烃等大宗化学品,是CO_(2)电催化转化的重要途径,如何高电流密度、... 详细信息

可再生电能驱动CO_(2)电催化合成化学品或燃料,具有反应条件温和、产物选择性可调且可利用分布式可再生能源优势。合成气作为一类重要的化工原料气,可制备甲醇、乙醇、烯烃等大宗化学品,是CO_(2)电催化转化的重要途径,如何高电流密度、高选择性且精准调控碳氢比例(CO/H2)是需要解决的关键科学技术难题。本文从提升电流密度和效率、拓宽合成气比例角度出发,综述了CO_(2)电催化还原制合成气的最新研究进展,包括电极材料设计、电解液开发、电解槽结构创新等;论述了利用原位表征和理论模拟(DFT、MD)方法对CO_(2)电催化还原制合成气反应机理的研究进展。在此基础上,提出可通过催化剂多级形貌调控、多活性位点设计、CO_(2)捕集与转化系统集成、CO_(2)还原与阳极反应耦合等途径,提升CO_(2)电催化还原制合成气效率的策略。最后,探讨和展望了实现CO_(2)电催化还原制合成气工业化的挑战和问题。

关键词：二氧化碳合成气电催化还原催化剂电解液机理

CO_(2)电化学还原过程中电解质研究现状及趋势

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科学通报 2021年第7期66卷 716-727页

作者：江重阳冯佳奇曾少娟张香平中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学未来技术学院北京100049 中国科学院大学化学工程学院北京100049

随着工业化的迅速发展,大气中CO_(2)含量逐步增加并造成日益严重的环境问题.合理利用CO_(2)并将其转变为有用的燃料或化学品,成为国际学术界和工业界共同关注的热点.电化学还原CO_(2)因反应条件温和、反应产物可调,且利用可再生或分布... 详细信息

随着工业化的迅速发展,大气中CO_(2)含量逐步增加并造成日益严重的环境问题.合理利用CO_(2)并将其转变为有用的燃料或化学品,成为国际学术界和工业界共同关注的热点.电化学还原CO_(2)因反应条件温和、反应产物可调,且利用可再生或分布式电能,而受到研究者青睐.在CO_(2)电化学还原体系中,电解质为CO_(2)分子的传输及电化学还原提供了重要的环境,且作为导电介质,构成了闭合电路.研究表明,电解质种类、浓度和pH等均会改变电极表面反应环境的性质,影响产物的电流密度和选择性,在CO_(2)电化学还原过程中起到重要的作用.本文针对国内外CO_(2)电化学还原过程中各类电解质的研究现状及性能等进行了论述,重点总结了碱金属盐和离子液体两类电解质对电化学还原CO_(2)反应的电流密度、产物选择性和过电势等的影响,分析了CO_(2)还原生成不同产物的机理,展望了CO_(2)电化学还原电解质体系的研究和发展趋势.

关键词： CO_(2) 电化学还原碱金属盐离子液体反应机理

离子液体电还原CO_(2)合成甲醇过程评价与分析

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化工进展 2022年第3期41卷 1256-1264页

作者：常斐詹国雄史森森曾少娟张香平中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 先进能源科学与技术广东省实验室广东惠州516227

CO_(2)电还原合成化学品因反应条件温和、可利用分布式清洁能源等优势成为国际热点,被视为缓解全球变暖和能源危机的有效途径之一,对该类技术潜在经济及环境效益进行系统评估,可为新技术工业应用提供重要支撑。本文以离子液体电还原CO_... 详细信息

CO_(2)电还原合成化学品因反应条件温和、可利用分布式清洁能源等优势成为国际热点,被视为缓解全球变暖和能源危机的有效途径之一,对该类技术潜在经济及环境效益进行系统评估,可为新技术工业应用提供重要支撑。本文以离子液体电还原CO_(2)制甲醇工艺为例,首先进行概念设计和建模,建立了基于生命周期的工艺经济性及碳排放评价模型,获得了离子液体电还原CO_(2)制甲醇工艺的盈利前景和碳减排潜力。通过灵敏度分析,确定了例如法拉第效率、电费及槽电压等影响工艺经济性的关键技术参数。结果表明,与传统煤制甲醇工艺相比,离子液体电还原CO_(2)制甲醇工艺兼具一定的经济效益与碳减排潜力。在最佳假设前提下,新工艺可节约成本约11.67%。若完全采用可再生能源提供电力,则可实现生命周期内的负碳排放,即每生产1kg甲醇最高可消纳1.29kg CO_(2)。本研究为低碳合成甲醇变革性技术的研发提供了重要参考。

关键词：二氧化碳电化学甲醇模型经济可持续性生命周期评价

负载型离子液体吸附分离CO的研究现状及展望

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化工学报 2022年

作者：吴建猛郑爽曾少娟张香平杨灿董海峰郑州大学化工学院先进功能材料制造教育部工程研究中心中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室先进能源科学与技术广东省实验室

人口增长与全球工业化的加速发展促使化石能源需求量逐年递增，由此导致大气中二氧化碳(CO)含量的快速上升并引发了全球系列气候问题，碳达峰碳中和背景下的CO减排刻不容缓。传统工业捕集CO方法由于能耗高，选择性较差，溶剂损耗大等问...

人口增长与全球工业化的加速发展促使化石能源需求量逐年递增，由此导致大气中二氧化碳(CO)含量的快速上升并引发了全球系列气候问题，碳达峰碳中和背景下的CO减排刻不容缓。传统工业捕集CO方法由于能耗高，选择性较差，溶剂损耗大等问题限制了其大规模推广应用，离子液体因其极低挥发性、强的气体亲和性、可调的结构性质等特点在CO捕集分离领域逐渐显示出独特优势，但离子液体特别是功能化后通常粘度较高或室温呈固态，导致气液传质效果差或无法直接应用于吸收分离过程。负载型离子液体兼具离子液体和多孔材料的共同优势，不仅能提升选择性分离效果，有效避免离子液体直接吸收造成的高粘度，还可拓展离子液体应用范围，具有广阔的发展前景。本文重点总结了近些年物理和化学负载型离子液体在CO吸附分离方面的研究现状和进展，并对负载型离子液体捕集分离CO研究的发展趋势进行了展望。

关键词：

多媒体在中职幼儿教育专业工作过程系统化课程中的应用——以《幼儿园语言活动设计与组织》课程为例

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教育界（综合教育） 2018年第10期 150-151页

作者：曾少娟广西二轻高级技工学校

多媒体教学手段日益成为现代中职教育中不可缺少的重要组成部分,这种集图、文、声、像于一体的教学手段,充分调动了学生的学习兴趣,让学生可以有更加直观和深刻的印象,活跃了课堂教学气氛,达到了不错的教学效果.好的教学方法＋好的教学... 详细信息

多媒体教学手段日益成为现代中职教育中不可缺少的重要组成部分,这种集图、文、声、像于一体的教学手段,充分调动了学生的学习兴趣,让学生可以有更加直观和深刻的印象,活跃了课堂教学气氛,达到了不错的教学效果.好的教学方法＋好的教学手段,是中职幼儿教育专业课程改革的目标.

关键词：多媒体应用中职幼儿教育专业工作过程系统化

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让情感教育在中职语文教学中扎根

广东教育（职教） 2018年第6期 61-62页

作者：曾少娟河源理工学校

中职学校的语文学科作为一门公共基础课程，其特点之一工具性，决定了只有学好语文，才能正确理解专业理论，提高学生学习专业技能的能力，而人文性这一特点则意味着语文教学必须注重学生的情感教育，从而提高中职学生的文化素养。

关键词：语文教学情感教育中职学校公共基础课程中职学生语文学科专业理论专业技能

相变离子液体体系吸收分离CO的研究现状及展望

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化工学报 2023年

作者：杨灿孙雪琦尚明华张建张香平曾少娟中国科学院绿色过程制造创新研究院中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室郑州大学河南先进技术研究院中石化石油工程设计有限公司中国石化碳捕集利用与封存(CCUS)重点实验室

全球工业化的迅速发展及人口增长使得化石燃料消耗不断增加，导致二氧化碳(CO2)排放量逐年递增，引发全球化气候问题。醇胺吸收法目前在工业CO2捕集应用最广泛，主要以单乙醇胺、甲基二乙醇胺等水溶液为吸收剂，存在溶剂损耗大、再生能... 详细信息

全球工业化的迅速发展及人口增长使得化石燃料消耗不断增加，导致二氧化碳(CO2)排放量逐年递增，引发全球化气候问题。醇胺吸收法目前在工业CO2捕集应用最广泛，主要以单乙醇胺、甲基二乙醇胺等水溶液为吸收剂，存在溶剂损耗大、再生能耗高等问题，开发高效低能耗的新型吸收剂是实现CO2大规模捕集的关键。离子液体具有气体亲和性好、蒸汽压低、结构性质可调等特点，其中相变离子液体体系因节能潜力大被认为是新一代CO2吸收剂，其吸收CO2后由均相变为互不相溶的液-液或液-固两相，再生时仅需对CO2富相加热处理，可有效减少吸收剂再生体积，降低再生能耗。本文重点总结近五年相变离子液体体系在CO2分离的研究现状和进展，对不同相变行为的液-液和液-固相变离子液体体系分类阐述和讨论，并对其发展趋势进行展望。

关键词：离子液体相变 CO 吸收低能耗分离

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离子液体吸收分离硫化氢进展

化工学报 2015年第S1期66卷 1-9页

作者：曹领帝曾少娟张香平张锁江中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学化学与化工学院北京100049

针对近年来离子液体在吸收分离硫化氢(H2S)气体方面的研究进展,重点论述了H2S在离子液体中的溶解度及对其他气体的选择性、H2S-离子液体体系的热力学性质及模型。对离子液体吸收H2S的机理进行了分析,阐述了离子液体阴阳离子种类、结构... 详细信息

针对近年来离子液体在吸收分离硫化氢(H2S)气体方面的研究进展,重点论述了H2S在离子液体中的溶解度及对其他气体的选择性、H2S-离子液体体系的热力学性质及模型。对离子液体吸收H2S的机理进行了分析,阐述了离子液体阴阳离子种类、结构以及取代基等对H2S分离性能的影响规律,简要提出了该领域存在的研究难点和未来的发展方向。

关键词：硫化氢离子液体气体分离溶解性吸收机理