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Properties of Ti-Based Hydrogen Storage Alloy

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Journal of Power and Energy Engineering 2024年第3期12卷 99-114页

作者： Rui Xu Tao Cheng Chaoyu Li Xue Yang junfeng rong Sinopec Research Institute of Petroleum Processing Co. Ltd. Beijing China

An efficient and safe hydrogen storage method is one of the important links for the large-scale development of hydrogen in the future. Because of its low price and simple design, Ti-based hydrogen storage alloys are considered to be suitable for practical applications. In this paper, we review the latest research on Ti-based hydrogen storage alloys. Firstly, the machine learning and density functional theory are introduced to provide theoretical guidance for the optimization of Ti-based hydrogen storage alloys. Then, in order to improve the hydrogen storage performance, we briefly introduce the research of AB type and AB2 type Ti-based alloys, focusing on doping elements and adaptive after treatment. Finally, suggestions for the future research and development of Ti-based hydrogen storage alloys are proposed. .

关键词： Renewable Energy Hydrogen Storage Ti-Based Alloy Machine Learning

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钒基储氢合金的特点和应用前景

石油炼制与化工 2024年第7期55卷 163-169页

作者：徐睿程涛杨雪荣峻峰中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

钒基储氢合金具有储氢密度高、储放氢反应条件温和、储氢动力学性能优越、抗粉化性能好等优点,是一种优良的储氢材料。但是钒基储氢合金存在放氢平台压低、可逆储氢量低、储放氢滞后现象明显、循环稳定性差、原料价格高、金属成本高等缺... 详细信息

钒基储氢合金具有储氢密度高、储放氢反应条件温和、储氢动力学性能优越、抗粉化性能好等优点,是一种优良的储氢材料。但是钒基储氢合金存在放氢平台压低、可逆储氢量低、储放氢滞后现象明显、循环稳定性差、原料价格高、金属成本高等缺点,制约着钒基储氢合金进一步推广应用。迄今为止,研究者们从元素组成和晶相结构等多种途径对其进行改性,以优化钒基储氢材料性能。基于此,以降低氢化物的放氢平台压和提高材料可逆储氢量为出发点,简述了掺杂Ti,Cr,Mn,Zr等化学元素和对于储氢合金进行特定条件优化改善的研究进展,着重阐述了元素置换、材料热处理和合金活化预处理对钒基储氢合金储氢性能的影响,展望了钒基储氢合金未来发展前景。

关键词：储氢钒基合金掺杂金属元素热处理表面处理

微藻生物固定CO_(2)耦合污染物减排技术应用及展望

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石油学报（石油加工） 2024年第5期40卷 1430-1445页

作者：莫壮洪朱俊英李煦荣峻峰中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083 儋州市环境监测站海南儋州571700

“碳达峰”与“碳中和”(“双碳”)是传统工业面临的巨大挑战,如何实现减污降碳协同增效愈加重要。微藻光合作用能固定CO_(2),还可利用废气及废水等作为营养源生长,减排污染物的同时实现生物质增值,是有望助力“双碳”战略目标的新型生... 详细信息

“碳达峰”与“碳中和”(“双碳”)是传统工业面临的巨大挑战,如何实现减污降碳协同增效愈加重要。微藻光合作用能固定CO_(2),还可利用废气及废水等作为营养源生长,减排污染物的同时实现生物质增值,是有望助力“双碳”战略目标的新型生物技术路线。基于微藻固碳减排技术的发展现状,探讨了微藻光合作用固定CO_(2)的机理;综述了影响微藻固碳效率的无机碳源、传质、光源、温度及pH值等关键因素及强化策略;深入分析NO_(x)、SO_(x)等在微藻培养体系中的溶解、传输、吸收利用及转化机理;系统探讨了微藻减排烟气污染物的方法和技术路线;进一步归纳了在污水处理以及重金属处理方面的作用机理和潜力;围绕微藻生物质的高价值转化以及产业化应用等方面开展了相关综述。最后讨论了微藻生物技术当前实践面临的挑战和未来前景,为“碳中和”探索协同减污降碳的技术方法、开发应用及工程实践提供参考。

关键词：微藻 CO_(2) 固定污染物减排生物质利用

富水砂层斜井明挖段三维冻结温度场时空演化规律研究

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煤炭工程 2024年第8期56卷 204-212页

作者：荣隽锋王彬梁沈伟新南威尔士大学土木工程学院澳大利亚悉尼2052 安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心安徽淮南232001

为解决冻结斜井明挖段施工过程中,斜井冻结温度场难以准确预测导致开挖时间及速度无法确定的工程难题,以升富煤矿冻结斜井明挖段为研究对象,基于实测地层特性及冻结孔布置参数,采用COMSOL Multiphysics有限元软件,构建三维冻结温度场数... 详细信息

为解决冻结斜井明挖段施工过程中,斜井冻结温度场难以准确预测导致开挖时间及速度无法确定的工程难题,以升富煤矿冻结斜井明挖段为研究对象,基于实测地层特性及冻结孔布置参数,采用COMSOL Multiphysics有限元软件,构建三维冻结温度场数值计算模型,对冻结斜井明挖段施工期间温度场的时空演化规律进行数值计算预测分析。计算结果表明:在相同冻结时间条件下,细砂层冻结壁平均温度比中砂层低0.28~2.39℃,细砂层冻结壁有效厚度比中砂层厚0.36~0.59 m。在持续冻结88 d后,明挖段冻结壁平均温度低于-12℃,且不同层位的侧帮冻结壁厚度均能达到4 m以上,底板处的冻结壁厚度均达到5 m以上,满足设计开挖需求。在开挖期间,井帮位置暴露的土体存在“热流侵蚀”现象,但在快速开挖施工的条件下,冻结壁的有效厚度并未减小且冻结壁平均温度仍处于-10℃以下,因此开挖过程中不会发生大范围的冻结壁“软化”现象。基于预测结果,制定了现场开挖方案,由现场实测数据可知,在开挖过程中测点及井帮温度出现轻微波动,但整体温度发展趋势较为稳定,表明施工期间冻结壁是安全稳定的。研究成果可为斜井冻结法凿井的安全施工及优化设计提供参考。

关键词：人工地层冻结法斜井明挖段冻结温度场三维数值模型

微藻生物固碳技术在碳中和中的应用及潜在价值

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石油炼制与化工 2024年第1期55卷 98-111,I0002页

作者：莫壮洪朱俊英荣峻峰宗保宁儋州市环境监测站海南儋州571700 中石化石油化工科学研究院有限公司

在“双碳目标”背景下,碳中和将对未来30年人类的经济、社会、科技开发和生活方式产生深远的影响。碳捕集、利用与封存(CCUS)作为碳达峰、碳中和技术的重要组成部分,是减少CO_(2)排放的关键措施和技术。微藻CCUS技术通过光合作用固定CO_... 详细信息

在“双碳目标”背景下,碳中和将对未来30年人类的经济、社会、科技开发和生活方式产生深远的影响。碳捕集、利用与封存(CCUS)作为碳达峰、碳中和技术的重要组成部分,是减少CO_(2)排放的关键措施和技术。微藻CCUS技术通过光合作用固定CO_(2)并生成高附加值产品,具有环境友好及资源可持续利用的优势。基于碳捕集、利用技术现状,重点阐述了微藻生物固定CO_(2)技术的应用潜力,分析了CO_(2)在养殖体系内的溶解传输及转化过程,深入讨论了提高微藻固碳效率的有效手段,包括强化CO_(2)传质、高效反应器的优化调控等,并对信息化技术助力微藻高效养殖生产进行了介绍;此外,还总结了微藻生物质在生物能源、蛋白替代及高价值产品等领域的多元化利用途径;最后,系统探讨了微藻生物固碳技术的经济可行性、市场前景及成本优化的策略,以期推动微藻CCUS技术在碳中和中发挥更多作用。

关键词：微藻碳捕集、利用与封存气液传质养殖系统经济可行性

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阴离子交换膜电解水制氢技术的研究进展

新能源进展 2024年第1期12卷 1-14页

作者：钱圣涛何勇翁武斌王智化荣峻峰浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室杭州310027 中国石化石油化工科学研究院北京100083 浙江大学青山湖能源研究基地杭州310027

氢能是我国2060年“碳中和”的关键支撑,氢气制备又是氢能产业链“制、储、输、用”四大环节中的首要环节,绿色高效地制取氢气是氢能发展的基础。阴离子交换膜电解水(AEMWE)作为新兴的“绿氢”技术,充分结合了碱性水电解技术与质子交换... 详细信息

氢能是我国2060年“碳中和”的关键支撑,氢气制备又是氢能产业链“制、储、输、用”四大环节中的首要环节,绿色高效地制取氢气是氢能发展的基础。阴离子交换膜电解水(AEMWE)作为新兴的“绿氢”技术,充分结合了碱性水电解技术与质子交换膜电解技术的优势,有望成为最具发展潜力的可再生能源制氢技术。对AEMWE的原理与研究现状做了简要分析,详细论述阴离子交换膜(AEM)水电解槽关键部件的研究进展与发展方向,包括阴离子交换膜、阳极、阴极催化剂、双功能催化剂、离聚物、膜电极、多孔传输层、双极板及电解液。最后结合研究现状,展望了AEMWE制氢技术的研究方向。

关键词：阴离子交换膜电解水制氢电解槽膜电极

Chemoselective Catalytic Hydrogenation of Nitroarenes Using MOF-Derived Graphitic Carbon Layers Encapsulated Ni Catalysts

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China Petroleum Processing & Petrochemical Technology 2021年第3期23卷 40-49页

作者： Wu Genghuang rong junfeng SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing Beijing 100083

Replacement of precious noble metal catalysts with cost-effective,non-noble heterogeneous catalysts for chemoselective hydrogenation of nitroarenes holds tremendous promise for the clean synthesis of nitrogen-containing *** carbon layers encapsulated Ni catalysts(Ni@CN)are generated by a facile,scalable and straightforward strategy via the pyrolysis of 2,5-pyridinedicarboxylic acid coordinated Ni-MOF acting as the *** properties of the Ni@CN catalysts have been investigated by X-ray diffraction,scanning electron microscopy,transmission electron microscopy,elemental analysis and N2 adsorption-desorption *** Ni@CN catalysts were found to be highly efficient in the chemoselective hydrogenation of various nitroarenes with other functional groups towards corresponding anilines under mild reaction conditions(85℃,1.0 MPa of H2 pressure).Based on the results of controlled tests,the catalytic activity can be attributed to the Ni NPs,while the presence of graphitic carbon layers favors the preferential adsorption of the nitro *** recyclability and anti-sulfur poisoning capability of Ni@CN were also investigated.

关键词： chemoselective hydrogenation carbon encapsulated metal-organic frameworks nickel nanoparticles nitroarenes

纳米碳材料在低碳烷烃直接脱氢中应用的研究进展

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石油学报（石油加工） 2024年第4期40卷 1002-1012页

作者：王玮谢婧新于鹏吴耿煌宗明生荣峻峰中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

低碳烷烃直接脱氢是生产低碳烯烃的重要方式,其关键在于催化剂。纳米碳材料原料来源广泛、存在形式多样且结构可调变性强,获得了研究者们的广泛关注。基于纳米碳材料在低碳烷烃直接脱氢领域中的研究现状,总结了纳米碳催化剂及以纳米碳... 详细信息

低碳烷烃直接脱氢是生产低碳烯烃的重要方式,其关键在于催化剂。纳米碳材料原料来源广泛、存在形式多样且结构可调变性强,获得了研究者们的广泛关注。基于纳米碳材料在低碳烷烃直接脱氢领域中的研究现状,总结了纳米碳催化剂及以纳米碳材料为载体的Pt/纳米碳催化剂催化低碳烷烃直接脱氢的反应机理,分析了元素掺杂、缺陷改性和形貌调控这3种修饰方式对纳米碳催化剂及Pt/纳米碳催化剂的电子结构、几何形貌及其脱氢性能的影响。未来可以结合原位表征和理论计算深入研究修饰方式的作用机理,指导制备脱氢性能优异的纳米碳催化剂及Pt/纳米碳催化剂,并通过系统研究催化剂成型及再生工艺推动催化剂的工业化应用。

关键词：纳米碳材料烷烃脱氢元素掺杂缺陷改性形貌调控催化剂

Study on purification technology of polyacrylamide wastewater by non-thermal plasma

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Plasma Science and Technology 2019年第5期21卷 66-72页

作者： junfeng rong Kaixun ZHU Minggong CHEN School of Chemical Engineering Anhui University of Science and Technology

In this work, non-thermal plasma has been applied to treat polyacrylamide（PAM） *** have investigated the influence of the rule of PAM wastewater initial pH, solution concentration and discharge time, discharge voltage on chemical oxygen demand（COD）degradation rate. At the same time, the effect of pH and discharge time on the viscosity removal rate of PAM solution was also studied. Then, the effect of pH on the viscosity removal rate of1.0 gl-1 PAM solution was studied separately. Through orthogonal test, the factors affecting the COD degradation rate of PAM wastewater were determined as follows: discharge time > discharge voltage > solution concentration > wastewater initial pH. The COD highest removal rate of PAM wastewater reached 85.74%, when the optimal conditions are as follows:discharge voltage 40 k V, discharge time 5 h, solution concentration 1.0 gl-1, pH 1.5. This research provides some basic data and new theoretical basis for PAM wastewater purification.

关键词： non-thermal plasma polyacrylamide COD degradation rate viscosity removal rate discharge voltage