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二氧化碳电催化还原酸性体系研究进展

材料导报 2024年第8期38卷 51-56页

作者：孙亚洲徐沙邹金含吴智华谢顺吉厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室能源材料化学协同创新中心福建能源材料科学与技术创新实验室福建厦门361005

利用可再生能源提供的电能电催化还原CO_(2)制高值化学品和燃料,为全球气候变暖和能源危机提供了一种可行的解决方案,具有巨大的实际应用潜力。目前研究较多的碱性和中性反应体系中CO_(2)易与氢氧根(OH^(-))反应生成碳酸盐或碳酸氢盐,造... 详细信息

利用可再生能源提供的电能电催化还原CO_(2)制高值化学品和燃料,为全球气候变暖和能源危机提供了一种可行的解决方案,具有巨大的实际应用潜力。目前研究较多的碱性和中性反应体系中CO_(2)易与氢氧根(OH^(-))反应生成碳酸盐或碳酸氢盐,造成CO_(2)损失的同时会降低反应体系的能量转化效率和稳定性。研究开发酸性体系的电催化还原CO_(2)反应(CO_(2)RR),有望解决上述问题。本文针对CO_(2)电催化还原的酸性体系展开讨论,系统整理了反应装置、催化剂、反应微环境对CO_(2)RR性能的影响以及酸性体系中的微观反应机理,最后针对酸性体系中催化剂设计、反应机理研究、反应微环境调控、反应器设计优化等提出前瞻性建议。

关键词：二氧化碳电催化还原酸性电解体系

基于XRD内标法测定LiF-BeF_2熔盐体系中UF_3含量

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核技术 2024年第1期47卷 141-152页

作者：徐士专陈健邹金钊王鹏曹长青林俊中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 广西师范大学桂林541004

在氟化物熔盐相直接将UF6中转化为UF_4是熔盐堆燃料盐的合成及重构的候选工艺之一。其中,UF_(3)是该工艺过程的重要中间产物,其含量是开展工艺研究的关键参数之一。本文采用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)内标法测量氟化物体系中的UF... 详细信息

在氟化物熔盐相直接将UF6中转化为UF_4是熔盐堆燃料盐的合成及重构的候选工艺之一。其中,UF_(3)是该工艺过程的重要中间产物,其含量是开展工艺研究的关键参数之一。本文采用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)内标法测量氟化物体系中的UF_(3)含量,分析了不同组分的固态熔盐样品,建立了UF_(3)含量的测量分析方法。首先以刚玉(α-Al_(2)O_(3))为内标,获得了UF_(3)在1.00~10.00 wt%含量范围时,LiF-BeF_(2)-UF_(3)熔盐的XRD峰高度内标曲线(R=0.986)和峰面积内标曲线(R=0.995)。然后应用这两条内标曲线测量已知含量的LiUF_(5)和UF_(3)固体混合样品,结果表明峰面积内标曲线具有更好的准确度,测量相对误差不大于8.7%。最后分别对快速冷却的LiF-BeF_(2)-UF_(3)固态熔盐样品和自然冷却的LiF-BeF_(2)-UF_(3)-LiUF_(5)固态熔盐样品进行测量,测量结果的相对误差不大于5.4%。以上结果表明:本文建立的XRD内标法可以用于混合氟盐样品的UF_(3)分析,并具有较好的测量精度和重复性。

关键词：三氟化铀 X射线衍射内标法定量分析液态燃料

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电化学谱学表征方法的应用与发展

物理化学学报 2024年第3期40卷 1-19页

作者：朱越洲王琨郑世胜汪弘嘉董金超李剑锋厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005 北京大学深圳研究生院新材料学院广东深圳518000

经历两个多世纪的发展,电化学表征方法的理论和实验研究不断完善,在表界面精细结构表征、电化学反应机理研究等方面起到重要作用。电化学谱学表征技术的出现,填补了传统电化学表征方法在分子水平上鉴定电化学反应活性位点及中间物种的... 详细信息

经历两个多世纪的发展,电化学表征方法的理论和实验研究不断完善,在表界面精细结构表征、电化学反应机理研究等方面起到重要作用。电化学谱学表征技术的出现,填补了传统电化学表征方法在分子水平上鉴定电化学反应活性位点及中间物种的空白。本文总结了近年来红外光谱(IR)、表面增强拉曼光谱(SERS)及和频振动光谱(SFG)三种经典分子振动光谱电化学表征技术的研究进展。首先介绍了三种光谱的基本原理和电化学联用电解池的设计,然后从基础电化学理论出发,介绍其在模型单晶体系及界面水机理研究中的应用,进一步重点介绍了其在锂离子电池和燃料电池领域的相关研究进展,最后展望了电化学谱学表征技术的未来发展方向。

关键词：光谱电化学傅里叶变换红外光谱表面增强拉曼光谱和频振动光谱

光电离质谱法在典型固体燃料热解研究中的应用进展

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燃料化学学报（中英文） 2024年第7期52卷 921-944页

作者：沈洋崔存浩刘浩然任海荣蔡江淮周忠岳齐飞上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 福建省能源材料科学与技术创新实验室(IKKEM) 福建厦门361005 固体表面物理化学国家重点实验室厦门大学化学化工学院福建厦门361005 厦门大学福建航空航天学院福建厦门361102

通过热解将固体燃料在热化学上转化为运输燃料和增值化学品是实现固体燃料高效利用的最为切实可行和兼顾经济性的途径之一。由于热解反应产物的复杂性,对固体燃料热解的中间产物和最终产物在分子水平上进行全面阐明对于理解热解反应机... 详细信息

通过热解将固体燃料在热化学上转化为运输燃料和增值化学品是实现固体燃料高效利用的最为切实可行和兼顾经济性的途径之一。由于热解反应产物的复杂性,对固体燃料热解的中间产物和最终产物在分子水平上进行全面阐明对于理解热解反应机理至关重要,同时对提高热解过程的可持续性具有积极意义。光电离质谱(PIMS)技术被普遍认为是一种高度通用的过程分析技术,通过对热解气相产物中的离子进行实时检测和分析,为热解提供了实时的信息。为此,本工作综述了近年来PIMS技术在固体燃料(包括煤、生物质和固体推进剂)热解领域的应用,并对不同实验和模型的进展进行了概述。这些进展相互促进,有助于学者加深对热解固体燃料复杂过程的理解,并为未来深入研究热解机理提供有力支持。

关键词：热解光电离质谱法煤炭生物质能固体推进剂在线分析

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释放多孔纳米结构的活力:可持续电催化水分解

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 37-85页

作者：罗健颖傅捷叶丰铭梁汉锋王伟俊厦门大学马来西亚分校能源与化工学院马来西亚雪兰莪州厦门大学马来西亚分校纳米能源与催化技术卓越中心(CONNECT)马来西亚雪兰莪州厦门大学化学与化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门361005 厦门大学古雷创新学院福建漳州363200 厦门大学深圳研究院广东深圳518057

电化学整体水分解(OWS)作为一种很有应用前景的能源转换技术,可用于生产清洁的可再生氢燃料,引起了人们的广泛关注.然而,水分解反应的半反应,即析氧反应(OER),因动力学缓慢、水分解热力学势垒高和能量消耗大等问题制约了OWS的广泛应用.... 详细信息

电化学整体水分解(OWS)作为一种很有应用前景的能源转换技术,可用于生产清洁的可再生氢燃料,引起了人们的广泛关注.然而,水分解反应的半反应,即析氧反应(OER),因动力学缓慢、水分解热力学势垒高和能量消耗大等问题制约了OWS的广泛应用.研究发现,采用地球储量丰富的元素设计的多孔材料可以显著提高活性位点数量及其可及性,增大比表面积,优化反应物的吸附/脱附,改善传质,进而表现出较好的电催化活性.因此,系统梳理总结多孔纳米材料在电催化分解水领域的研究进展具有重要的意义.本文综述了近年来用于析氢反应,OER和OWS的多孔电催化剂的研究进展.聚焦于合成策略的最新进展,并结合多孔结构在电催化剂中的独特作用进行了讨论.概述了各种新兴的多孔电催化剂改性策略,包括结构工程、相工程、缺陷工程和应变工程;重点介绍了合成方法、多孔材料性能提升、机理理解、集成实验、水分解的理论研究和先进的改性策略,并提出了合成工艺.特别总结了结构-活性关系的研究成果,为设计和改性具有独特性能的多孔材料提供参考.最后,本文强调了当前多孔电催化剂所面临的科学挑战和未来发展方向,旨在为推动多孔电催化剂在电化学水分解领域的应用和发展提供借鉴.

关键词：多孔材料电催化析氢反应析氧反应水分解

光电离质谱法在典型固体燃料热解研究中的应用进展（英文）

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燃料化学学报(中英文) 2024年

作者：沈洋崔存浩刘浩然任海荣蔡江淮周忠岳齐飞固体表面物理化学国家重点实验室厦门大学化学化工学院厦门大学航空航天学院上海交通大学机械与动力工程学院福建省能源材料科学与技术创新实验室(IKKEM)

通过热解将固体燃料在热化学上转化为运输燃料和增值化学品是实现固体燃料高效利用的最为切实可行和兼顾经济性的途径之一。由于热解反应产物的复杂性，对固体燃料热解的中间产物和最终产物在分子水平上进行全面阐明对于理解热解反应机... 详细信息

通过热解将固体燃料在热化学上转化为运输燃料和增值化学品是实现固体燃料高效利用的最为切实可行和兼顾经济性的途径之一。由于热解反应产物的复杂性，对固体燃料热解的中间产物和最终产物在分子水平上进行全面阐明对于理解热解反应机理至关重要，同时对提高热解过程的可持续性具有积极意义。光电离质谱（PIMS）技术被普遍认为是一种高度通用的过程分析技术，通过对热解气相产物中的离子进行实时检测和分析，为热解提供了实时的信息。为此，本文综述了近年来PIMS技术在固体燃料（包括煤、生物质和固体推进剂）热解领域的应用，并对不同实验和模型的进展进行了概述。这些进展相互促进，有助于加深我们对热解固体燃料复杂过程的理解，并为未来深入研究热解机理提供有力支持。

关键词：热解光电离质谱法煤炭生物质能固体推进剂在线分析

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凝胶推进技术研究进展

固体火箭技术 2024年第1期47卷 4-14页

作者：李春天王志文鲍立荣王之栋李濂沈瑞琪张伟南京理工大学化学与化工学院南京210094 南京理工大学空间推进技术研究所南京210094 微纳含能器件工业和信息化部重点实验室南京210094

凝胶推进技术是指在液体燃料中加入合适的胶凝剂形成三维网络以转变为半固体半液体状态,通过控制推进剂流量实现推力可调的一类推进技术。凝胶推进剂具有比冲大、安全性高和易于储存等优良性能。从凝胶推进剂的胶凝剂种类、流变特性、... 详细信息

凝胶推进技术是指在液体燃料中加入合适的胶凝剂形成三维网络以转变为半固体半液体状态,通过控制推进剂流量实现推力可调的一类推进技术。凝胶推进剂具有比冲大、安全性高和易于储存等优良性能。从凝胶推进剂的胶凝剂种类、流变特性、雾化特性、液滴燃烧特性和应用前景等方面进行了梳理和总结,提出了今后研究的重点并展望了未来发展方向,即制备对外界刺激敏感的凝胶推进剂、改善凝胶推进剂供给环境和雾化模式、建立凝胶推进剂液滴燃烧模型、设计和开发适用于空间任务的凝胶微推进系统等。

关键词：凝胶推进剂胶凝剂流变雾化微推进

大气等离子喷涂及固相反应法制备MnCoCu金属连接体防护涂层

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表面技术 2024年第2期53卷 175-183页

作者：杨壮壮刘太楷文魁宋琛张留艳邓畅光邓春明刘敏广东工业大学材料与能源学院广州510640 广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广州510650 广东省科学院新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

目的锰钴尖晶石涂层可有效抑制金属连接体高温氧化、降低固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减,但其成本较高,电性能和稳定性也需进一步提升。方法本文拟采用大气等离子喷涂技术(APS)和固相反应法以金属粉末制备高电导率尖晶石涂层。通... 详细信息

目的锰钴尖晶石涂层可有效抑制金属连接体高温氧化、降低固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减,但其成本较高,电性能和稳定性也需进一步提升。方法本文拟采用大气等离子喷涂技术(APS)和固相反应法以金属粉末制备高电导率尖晶石涂层。通过Cu元素的添加,在尖晶石涂层中引入高电导率的铜锰尖晶石相,获得高电导率尖晶石涂层,并通过对涂层的相组成、表面截面形貌、元素分布、电性能等物性的表征,揭示Cu添加量及固相转变条件对尖晶石涂层性能的影响规律。结果 800℃热处理后涂层明显致密化、均匀化,涂层主相为Cu_(x)Mn_(3-x)O_(4)(x=1,1.2,1.4)和MnCo_(2)O_(4);在基体和涂层的界面处存在Cr富集,800℃氧化10h后,含Cu量12%(质量分数)的试样面比电导最高;氧化100h后,面比电导有所下降,含Cu量12%(质量分数)试样仍具有最高的面比电导;经过还原的试样面比电导明显低于未还原样品,其原因在于还原过程中Cr元素产生扩散,氧化后生成了较多的低电导率相。涂层导电性随Cu含量的增加而增大,800℃时Cu含量为12%(质量分数)的样品电导率可达93.15S/cm。结论尖晶石涂层可通过APS制备的金属涂层经热处理后获得;涂层的相组成可以通过金属粉末成分进行调控;Cu的添加有效提高了涂层的电导率,且随Cu含量的增加而增大;经还原处理后的涂层更加致密,但导电性低于未还原样品。

关键词：大气等离子喷涂连接体防护尖晶石涂层 MnCoCu涂层电导率

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洁净煤技术项目融资的可能性综述

能源工程 2003年第5期23卷 38-41页

作者： G Skodras Ev Karlopoulos E Kakaras 吴君棋希腊固体燃料技术和应用学院希腊固体燃料技术和应用学院海拉斯研发中心欧盟能源技术促进组织中国〈杭州〉项目组

在不久的将来煤仍然是世界能源生产的主要燃料,煤消耗量的预期增长和对环境保护的日益关注使得洁净煤技术拥有巨大的市场潜力。这一巨大的市场将提供重大的投资机会,吸引众多大型融资机构,同时也将激励公共部门投资示范工程和洁净煤技... 详细信息

在不久的将来煤仍然是世界能源生产的主要燃料,煤消耗量的预期增长和对环境保护的日益关注使得洁净煤技术拥有巨大的市场潜力。这一巨大的市场将提供重大的投资机会,吸引众多大型融资机构,同时也将激励公共部门投资示范工程和洁净煤技术的发展。洁净煤技术的主要融资机构包括世界银行、欧洲投资银行、欧洲改革和发展银行、出口信用代理机构和商业银行。能源服务公司、当地的融资机构、完整的资源规划和需求侧管理将有助于克服融资障碍。

关键词：洁净煤煤炭消耗融资机构融资障碍需求侧管理