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生物质催化热解制取轻质芳烃

催化学报 2008年第9期29卷 907-912页

作者：王昶郝庆兰卢定强贾青竹李桂菊许博天津科技大学环境科学与工程系天津300457 南京工业大学制药与生命科学学院江苏南京210009

以轻质芳烃苯、甲苯、二甲苯和萘(BTXN)为目的产物,采用双颗粒流化床反应器对3种木材生物质进行了热解实验.结果表明,木材生物质的初次热解终止温度低,有利于低温催化转化.生物质中92%的挥发分在673 K时已释放完全,且生物质在初期热解... 详细信息

以轻质芳烃苯、甲苯、二甲苯和萘(BTXN)为目的产物,采用双颗粒流化床反应器对3种木材生物质进行了热解实验.结果表明,木材生物质的初次热解终止温度低,有利于低温催化转化.生物质中92%的挥发分在673 K时已释放完全,且生物质在初期热解得到的焦油经过二次分解反应可以转化为其它产物,通过有效控制生物质热解二次气相反应,能够改变其产物的分布,从而获得不同的目的产物.生物质的催化加氢热解实验结果表明,催化剂种类和热解温度对加氢热解产物收率及其分布均有影响,BTXN是热解或加氢热解过程中二次气相反应的中间产物.为了获得高产率的BTXN,必须选择加氢活性适度的催化剂.当CoMo-S/Al2O3催化剂作为流化介质进行加氢热解时,在863 K时,BTXN的收率可达6.3%(干燥无灰质量基准),而NiMo/Al2O3催化剂表现出了很强的加氢活性,CH4的收率高达99.5%.

关键词：生物质催化热解轻质芳烃流化床

生物质和煤/重质油废弃物炭材料的制备及其能源存储应用进展

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新型炭材料 2021年第1期36卷 34-48页

作者：高峰臧云浩王研管纯倩曲江英吴明铂东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 辽宁师范大学化学化工学院辽宁大连116029 中国石油大学(华东) 新能源学院化工学院重质油国家重点实验室山东青岛266580

本文综述了生物质和废弃物制备炭材料及其在超级电容器、锂离子电池领域应用研究进展。具有天然分级结构的生物质包括海产品和农业废弃物以及煤和重质油的副产物已被广泛应用于制备炭材料的前驱体。本文介绍了多种炭材料包括零维碳量子... 详细信息

本文综述了生物质和废弃物制备炭材料及其在超级电容器、锂离子电池领域应用研究进展。具有天然分级结构的生物质包括海产品和农业废弃物以及煤和重质油的副产物已被广泛应用于制备炭材料的前驱体。本文介绍了多种炭材料包括零维碳量子点、一维炭纤维、二维炭纳米片以及三维炭框架结构的制备进展,并介绍了炭材料孔结构调控方法研究进展,如KOH活化法、KOH和自模板活化结合法、自活化法、自模板法以及N,O,P杂原子掺杂和共掺杂法,阐述了炭材料的孔结构和杂原子对其电化学性能的影响。最后介绍了生物质和废弃物炭在合成、结构调控、超级电容器和锂离子电池应用中面临的挑战。

关键词：炭材料生物质废弃物孔隙杂原子掺杂能量存储

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生物质水热催化制备重要含氧化学品研究进展

高等学校化学学报 2020年第1期41卷 11-18页

作者：孔令照苗改罗虎孙予罕中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室中国科学院上海高等研究院上海201210 中国科学院大学北京100049

作为唯一可再生、分布广泛的绿色含碳资源,生物质的高值化利用尤其是制备高品质含氧化学品日益引起研究者的广泛关注,其中生物质水热催化制备重要含氧化学品是当前的一个重要研究方向.本文对生物质经水热催化加氢、脱水和水解制备多元醇... 详细信息

作为唯一可再生、分布广泛的绿色含碳资源,生物质的高值化利用尤其是制备高品质含氧化学品日益引起研究者的广泛关注,其中生物质水热催化制备重要含氧化学品是当前的一个重要研究方向.本文对生物质经水热催化加氢、脱水和水解制备多元醇、5⁃羟甲基糠醛和乳酸的研究进展进行了系统总结和评述,分析了催化剂的作用机制和产物生成机理,并对生物质水热催化的研究前景进行了展望.

关键词：生物质水热催化含氧化学品多元醇 5⁃羟甲基糠醛乳酸

生物质炭材料作为金属空气电池阴极的研究进展

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新型炭材料（中英文） 2023年第6期38卷 1018-1034页

作者：卢利来李青山孙元娜匡坤斌李植王涛高颖王俊勃西安工程大学材料工程学院陕西西安710048

金属空气电池作为高效的能源转换与存储装置,受到人们广泛关注。然而,阴极反应动力学缓慢及贵金属高昂的成本等一系列问题严重制约了金属空气电池的实用化进程。生物质炭材料因其特殊的电化学性能、环境效益和经济价值,已成为开发高性... 详细信息

金属空气电池作为高效的能源转换与存储装置,受到人们广泛关注。然而,阴极反应动力学缓慢及贵金属高昂的成本等一系列问题严重制约了金属空气电池的实用化进程。生物质炭材料因其特殊的电化学性能、环境效益和经济价值,已成为开发高性能金属空气电池阴极材料的重要选择。近年来,生物质炭材料在材料制备和微观结构设计等方面取得了较大进展。本文综述了生物质炭材料在金属空气电池阴极应用的最新研究进展,并从反应机理、合成策略和多维结构(一维、二维和三维)的角度深入阐述其对电催化性能的影响。最后,进一步讨论了生物质炭材料面临的挑战和未来的发展方向。这篇综述为生物质炭材料的结构设计提供了新的视角,旨在为开发高效、廉价和稳定的金属空气电池阴极催化剂提供参考和借鉴。

关键词：生物质炭材料金属空气电池阴极电催化

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生物质活性炭微孔和中孔结构对CO_2吸附性能的影响（英文）

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新型炭材料 2015年第2期30卷 156-166页

作者：宋涛廖景明肖军沈来宏东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096 福建省电力勘探设计院福建福州350003

以玉米秸秆作为生物质活性炭的原材料,CO2作为活化介质,分别以KOH、HNO3和CH3COOH作活化剂,在800℃下一步法制备出玉米秸秆活性炭,并针对部分样品分别使用KOH、HNO3和CH3COOH进行化学活化。分别考察CO2活化时间、CO2活化剂浓度、化学活... 详细信息

以玉米秸秆作为生物质活性炭的原材料,CO2作为活化介质,分别以KOH、HNO3和CH3COOH作活化剂,在800℃下一步法制备出玉米秸秆活性炭,并针对部分样品分别使用KOH、HNO3和CH3COOH进行化学活化。分别考察CO2活化时间、CO2活化剂浓度、化学活化种类及后续热处理工艺对样品吸附CO2的性能影响。结果表明,化学活化过程可拓展活性炭的空隙结构,显著提高其对CO2的吸附。在最优工艺下(4 mol/L HNO3活化+100℃水浴加热1 h+600℃热处理),活性炭的比表面积达639.8 m2/g,其CO2捕集效率为7.33%,高于市场商业用活性炭的6.55%。同时,考察活性炭微孔和中孔对CO2吸附的影响规律,并采用Bangham动力学模型探讨样品的吸附性能。

关键词： CO2吸附活性炭生物质物理活化化学活化

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生物质基炭负极材料在钠离子电池中的应用

新型炭材料（中英文） 2023年第1期38卷 40-72页

作者：黄思邱学青王才威钟磊张志鸿杨顺生孙世荣杨东杰张文礼湖南工业大学包装与材料工程学院湖南株洲412007 化学与化学工程广东省实验室揭阳中心(榕江实验室) 广东揭阳515200 广东工业大学轻工与化工学院广东广州510006 华南理工大学化学与化工学院广东广州510641 广东工业大学先进制造学院绿色化工与先进材料研究院广东揭阳515200

钠离子电池在未来大规模固定式电网储能中的潜在应用引起了人们的广泛关注。随着钠离子电池的商业化发展,利用可持续生物质资源开发高性能炭负极材料已成为制造低成本钠离子电池的一项重要策略。本文综述了以生物质废弃物为原料制备先... 详细信息

钠离子电池在未来大规模固定式电网储能中的潜在应用引起了人们的广泛关注。随着钠离子电池的商业化发展,利用可持续生物质资源开发高性能炭负极材料已成为制造低成本钠离子电池的一项重要策略。本文综述了以生物质废弃物为原料制备先进炭负极材料用于钠离子电池的最新进展。首先,系统地讨论了炭负极储钠机制的历史观点,以明确其构效关系。其次,介绍了炭材料孔结构设计、杂原子掺杂、晶体结构控制和形貌调控等策略有效地提高生物质基炭负极的储钠性能。最后,从合成方法、微观结构和生产成本的角度,展望了生物质基炭负极材料用于商业化钠离子电池的可能以及未来的研究方向和挑战。

关键词：生物质炭材料负极机理微观结构钠离子电池

生物质平台化合物电催化制备高值燃料与化学品研究进展

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高等学校化学学报 2020年第7期41卷 1449-1460页

作者：周华栗振华孔祥贵段昊泓清华大学化学系北京100084 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

生物质是一类丰富的可再生碳基资源,有望代替传统化石资源生产燃料和化学品,受到了广泛关注和研究.近年来,电催化作为一种绿色高效的转化策略,成为生物质催化转化的重要研究方向之一,具有巨大的应用前景.本文总结了生物质平台化合物电... 详细信息

生物质是一类丰富的可再生碳基资源,有望代替传统化石资源生产燃料和化学品,受到了广泛关注和研究.近年来,电催化作为一种绿色高效的转化策略,成为生物质催化转化的重要研究方向之一,具有巨大的应用前景.本文总结了生物质平台化合物电催化制备高附加值燃料与化学品的研究进展,根据反应类型重点介绍了电催化氧化、还原和偶联反应,对催化反应过程和机理进行了阐述,并对电催化生物炼制的前景进行了展望.

关键词：生物质电催化氧化反应还原反应偶联反应

生物质巨菌草衍生炭的合成及在超级电容器中的应用

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高等学校化学学报 2023年第4期44卷 10-18页

作者：刘军辉李紫家吴树昌谢在来陈艺全福州大学化学学院福州350108 台州学院医药化工学院台州318000

将巨菌草低温预碳化处理,得到粉末炭质材料(JPC),再用不同比例的KOH在不同温度下进行活化处理,得到了以微孔和介孔分布为主的无定形炭材料(JPCK1).所合成的炭材料JPCK1-900-4X的比表面积高达3368 m^(2)/g,具有较大的孔隙体积和0.95%(原... 详细信息

将巨菌草低温预碳化处理,得到粉末炭质材料(JPC),再用不同比例的KOH在不同温度下进行活化处理,得到了以微孔和介孔分布为主的无定形炭材料(JPCK1).所合成的炭材料JPCK1-900-4X的比表面积高达3368 m^(2)/g,具有较大的孔隙体积和0.95%(原子分数)的氮含量.电化学测试结果表明,JPCK1-900-4X在超级电容器应用中表现出优异的储能潜力;在电流密度为0.5 A/g时其比电容为311.7 F/g,电流密度提高到10 A/g时比电容为230 F/g;在电流密度为10 A/g时经过5000次充放电循环后其电容保持率为97.5%;在两电极体系下,当功率密度为250 W/kg时,其能量密度可达17.7 W·h/kg.

关键词：生物质硬模板多孔炭氮掺杂超级电容器

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生物质烘焙预处理对气流床气化的影响

太阳能学报 2008年第12期29卷 1578-1586页

作者：赵辉周劲松曹小伟骆仲泱岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

为考查生物质在烘焙预处理过程中的能量产率和颗粒研磨变化规律及对气流床气化总体效率的影响情况,在一套小型烘焙试验台上,对4种不同种类的生物质进行烘焙试验,并对固体产物研磨后进行粒径分析,最后通过小型生物质气流床进行气化试验... 详细信息

为考查生物质在烘焙预处理过程中的能量产率和颗粒研磨变化规律及对气流床气化总体效率的影响情况,在一套小型烘焙试验台上,对4种不同种类的生物质进行烘焙试验,并对固体产物研磨后进行粒径分析,最后通过小型生物质气流床进行气化试验。结果表明:生物质的能量密度随着烘焙温度的提高而升高,其中,中温烘焙(～250℃)能获得较好的固体和能量产率,减少能量损失;烘焙温度是烘焙过程中最重要的影响因素;烘焙可减少生物质研磨时的电耗,使其易磨;气流床气化试验中,烘焙生物质能够改善煤气成分,提高气化的总体效率。总之,在生物质气流床气化过程中,烘焙预处理能为生物质的粒径减小和随后的大规模利用提供了一个良好的解决途径。

关键词：生物质烘焙气化气流床