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Sn改性VWTi催化剂高效提高耐碱金属性能—实验与模拟探究

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燃料化学学报(中英文) 2025年第1期53卷 152-162页

作者：周峻伍仲兆平费亦凡陈宏东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京211189

碱金属会使得脱硝催化剂中毒,降低催化剂的脱硝活性。为了提升VWTi催化剂在碱金属环境中的稳定性和活性,本研究通过掺入Sn元素提升VWTi催化剂抵御碱金属中毒性能。通过等体积浸渍法,合成了不同Sn含量(质量分数为1%、2%、3%)的VWTi催化剂... 详细信息

碱金属会使得脱硝催化剂中毒,降低催化剂的脱硝活性。为了提升VWTi催化剂在碱金属环境中的稳定性和活性,本研究通过掺入Sn元素提升VWTi催化剂抵御碱金属中毒性能。通过等体积浸渍法,合成了不同Sn含量(质量分数为1%、2%、3%)的VWTi催化剂,并评估了其对多种碱金属(KCl、K_(2)O、NaCl、Na_(2)O)的耐受性。利用X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附(BET)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对催化剂进行了测试。研究发现,Sn的加入有效增强了催化剂表面的酸性位点,从而提高其抗碱金属中毒能力。通过氨气程序升温脱附(NH3-TPD)分析发现,Sn掺杂增加了催化剂的酸性位点数量和总酸量。氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)和XPS结果显示,SNO_(2)的掺入提升了催化剂的氧化还原性能,增加了表面化学吸附氧物种,提升了其对氨的选择性催化效率。将构建的催化剂及碱金属量子化学模型,根据前线轨道理论计算各种碱金属毒物与催化剂的反应活性,以揭示碱金属毒物与催化剂的化学反应机理。结果表明,碱金属与催化剂的反应活性排序为NaCl>KCl>Na_(2)O>K_(2)O,表明,NaCl最容易与催化剂结合发生化学中毒。实验结果表明,各种碱金属物种致使催化剂中毒程度大小为KCl>K_(2)O>NaCl>Na_(2)O,表明,KCl导致催化剂因中毒性能下降最为显著,且在高碱金属浓度条件下,Sn掺杂比例为2%的SnVWTi催化剂展现出优异的催化活性和稳定性,在300℃下抵御KCl中毒性能相较于VWTi催化剂提升33.48%。本研究制备的Sn掺杂VWTi催化剂抵御碱金属中毒能力有明显提升,在含有高浓度碱金属烟气处理时具有明显优势。

关键词：选择性催化还原 VWTi催化剂 Sn掺杂碱金属中毒量子化学计算

乙二胺功能化氧化石墨烯增强环氧树脂复合涂层耐磨性能

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北京航空航天大学学报 2025年

作者：金钰皓刘秉国宇文超杨振兴龚斯宇陈旺昆明理工大学冶金与能源工程学院非常规冶金省部共建教育部重点实验室省部共建复杂有色金属清洁利用国家重点实验室

针对环氧树脂（EP）涂层在实际应用中因磨损而效能受限的问题，本研究运用乙二胺（EDA）改性氧化石墨烯（GO）得到功能化氧化石墨烯（RGO-EDA），将RGO-EDA作为EP添加剂制备了耐磨性能显著提升的RGO-EDA/EP复合材料涂层，并探讨了RGO-ED... 详细信息

针对环氧树脂（EP）涂层在实际应用中因磨损而效能受限的问题，本研究运用乙二胺（EDA）改性氧化石墨烯（GO）得到功能化氧化石墨烯（RGO-EDA），将RGO-EDA作为EP添加剂制备了耐磨性能显著提升的RGO-EDA/EP复合材料涂层，并探讨了RGO-EDA添加量对EP复合材料耐磨性能的影响。研究结果表明，当RGO-EDA添加量为1wt.%时，与纯EP涂层相比，复合涂层的摩擦系数由0.835锐减至0.47，磨损率同样大幅度降低，展现了优异的抗磨损性能。本成果为开发高耐磨、长寿命的防护涂层材料提供了新途径，并为GO增强高分子材料耐磨性能提供了理论依据，具有广阔的应用前景。

关键词：功能化氧化石墨烯摩擦学性能接枝氨基复合材料磨损

激光热丝高效沉积Inconel 718熔覆层组织与性能

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焊接学报 2025年

作者：苏国兴石玗朱明张刚兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室

对工程构件表面进行强化改性或增材修复能够有效提升零件的服役寿命，减少材料和能源消耗，响应我国绿色和可持续发展战略.本文采用激光热丝沉积工艺在316L不锈钢表面制备了Inconel 718熔覆层，沉积过程中的线能量仅为81.4 kJ/m，焊丝... 详细信息

对工程构件表面进行强化改性或增材修复能够有效提升零件的服役寿命，减少材料和能源消耗，响应我国绿色和可持续发展战略.本文采用激光热丝沉积工艺在316L不锈钢表面制备了Inconel 718熔覆层，沉积过程中的线能量仅为81.4 kJ/m，焊丝沉积速率高达3.1 kg/h.对Inconel 718熔覆层的微观组织、相组成、显微硬度及耐磨性能进行了研究.结果表明：Inconel 718熔覆层的微观组织由垂直于基材表面和层道界线向熔覆层中心生长的柱状树枝晶构成.γ-Ni相是Inconel 718熔覆层中的基础相，在柱状树枝晶晶间区域检测到了呈“链状”和“岛状”分布的Laves相.Inconel 718熔覆层的平均显微硬度为268.89 HV1，比316L不锈钢基材的显微硬度高37%.Inconel 718熔覆层的平均摩擦系数为0.53，摩擦质量损失为316L不锈钢基材的23.9%，磨损表面由细微的划痕和少量的剥落构成，磨损机制为粘着磨损.

关键词：激光热丝沉积 Inconel 718 沉积速率微观组织耐磨性能

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光热发电储能熔盐研究进展

材料导报 2025年第4期39卷 6-15页

作者：李广付一川余海存杨鹏辉魏莹喇培清顾玉芬兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050

光热发电是极具发展前景的可再生能源技术,不仅可实现电力能源的梯次利用,还能与风电、光电等互补运行。基于国内外对光热发电技术的研究,本文综述了光热发电用储能熔盐的研究进展。熔盐是光热发电热能存储系统中理想的传储能介质,具有... 详细信息

光热发电是极具发展前景的可再生能源技术,不仅可实现电力能源的梯次利用,还能与风电、光电等互补运行。基于国内外对光热发电技术的研究,本文综述了光热发电用储能熔盐的研究进展。熔盐是光热发电热能存储系统中理想的传储能介质,具有高热容量、高导热性和低黏度等优异的热物理性质。熔盐储能具有储能容量大、储存周期长和成本低等优点,在光热发电、熔盐反应堆、供暖和余热回收等领域广泛应用。本文首先介绍了光热发电技术的优势和发展,接着归纳总结了光热发电用储能熔盐的主要特性和发展,并对新开发配比的熔盐以及熔盐纳米流体热物理性质进行了阐述,最后总结和展望了下一代光热发电储能熔盐的发展。期望了解光热发电储能熔盐的技术发展,为下一代热能传储系统的设计、制造和运行维护提供参考。

关键词：光热发电熔盐储能熔盐熔盐腐蚀

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碱焙烧改性钛精矿物料的超声强化浸出工艺

中国有色金属学报 2025年第2期35卷 671-680页

作者：丁杰刘秉国安云飞陈旺昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学非常规冶金教育部重点实验室昆明650093 昆明理工大学复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

为了提高钛精矿中钛的浸出率,研究了碱焙烧改性钛精矿物料在超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学,探讨了碱焙烧对钛精矿性质的改变以及超声功率、硫酸浓度、浸出时间、液固质量比、浸出温度等参数对钛浸出行为的影响。结果表明,碱焙烧... 详细信息

为了提高钛精矿中钛的浸出率,研究了碱焙烧改性钛精矿物料在超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学,探讨了碱焙烧对钛精矿性质的改变以及超声功率、硫酸浓度、浸出时间、液固质量比、浸出温度等参数对钛浸出行为的影响。结果表明,碱焙烧可以将钛精矿中的钛转化为更易于浸出的NaFeTiO_(4),在超声功率600 W、硫酸浓度80%、浸出时间120 min、液固比6∶1(g∶g)、浸出温度85℃条件下,钛浸出率达到98.6%。动力学分析发现,钛的浸出过程符合未反应收缩核模型,受内扩散控制,浸出反应的表观活化能Ea为8.819 kJ/mol。超声条件下钛的浸出行为及浸出动力学的研究为钛精矿强化浸出提供了新途径。

关键词：钛精矿超声强化浸出动力学

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生物质热解制备芳烃的研究进展

化工进展 2025年

作者：田旭邵敬爱蒋好张俊杰陈剑峰杨海平陈汉平华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧与低碳利用全国重点实验室华中科技大学能源与动力工程学院新能源科学与工程系

芳香烃是一类重要的化工原料，尤其是其中单环芳烃，具有较高的利用价值。当前单环芳烃制备主要依靠化石燃料的催化转化，随着化石能源的日益枯竭，开发以生物质为原料热解制备芳香烃的技术具有环保、低成本的优势，且对于我国高效利用... 详细信息

芳香烃是一类重要的化工原料，尤其是其中单环芳烃，具有较高的利用价值。当前单环芳烃制备主要依靠化石燃料的催化转化，随着化石能源的日益枯竭，开发以生物质为原料热解制备芳香烃的技术具有环保、低成本的优势，且对于我国高效利用生物质，全面推进双碳目标的实现具有重要意义。本文主要总结了生物质热解制备单环芳烃的研究进展，从共热解原料、生物质预处理方法、催化剂的选择和改性、反应机理进行了归纳，并重点分析了ZSM-5沸石分子筛对于芳烃生成的影响，综述了多级孔ZSM-5、金属改性ZSM-5、ZSM-5与金属氧化物共热解、纳米ZSM-5，分析了ZSM-5的孔结构、酸性位点分布、微观形貌、共热解金属氧化物类型等因素对芳香烃生成的作用与机理，最后展望了生物质催化热解制备芳烃的未来研究方向。

关键词：生物质芳烃热解分子筛催化

基于自监督学习的车辆相机-雷达里程计融合定位

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激光与光电子学进展 2025年

作者：张瀚文王艳阳西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室西华大学四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心

针对雷达定位精度较低和雨天视觉里程计性能较差的问题，本文提出了一种基于自监督学习的相机-雷达里程计融合定位算法，该算法结合了相机数据的丰富性和雷达几乎不受天气影响的特点。首先，在基于深度学习的视觉里程计中引入空洞卷积... 详细信息

针对雷达定位精度较低和雨天视觉里程计性能较差的问题，本文提出了一种基于自监督学习的相机-雷达里程计融合定位算法，该算法结合了相机数据的丰富性和雷达几乎不受天气影响的特点。首先，在基于深度学习的视觉里程计中引入空洞卷积网络增强图像的局部特征，随后利用自注意力机制提取图像全局信息，提升深度预测性能。其次，对于雷达里程计数据，采用视图重建技术作为自监督信号，训练网络进行伪影去除，以确保雷达数据的真实性。针对相机和雷达数据采样频率不同且时间戳不对齐的问题，通过匹配与相邻雷达点云图时间戳与最接近的相机图像对，实现时间软对齐。为了实现视觉与雷达里程计的精确对齐，设计了SmoothL1损失函数来约束二者的位姿结果，从而确保视觉和雷达数据的融合效果。在Oxford Robotcar Radar数据集上的实验表明，与基准算法相比，本文方法在白天和雨天环境下均能提高位姿估计精度，验证了所提融合算法的有效性。

关键词：里程计多传感器数据融合空洞卷积自注意力机制视图重建

中国铷铯资源类型、分布、矿床成因、富集规律及分离提取技术研究进展

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中国矿业 2025年

作者：李峥岩侯殿保常宏贺茂勇程原原饶辉辉刘志康罗家馨郭钧桦周江迪张晓琳中国科学院地球环境研究所黄土科学全国重点实验室中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海省柴达木综合地质矿产勘查院青海省柴达木盆地盐湖资源勘探研究重点实验室西北大学城市与环境学院长安大学地球科学与资源学院太原理工大学矿业工程学院

随着科技革命的进行，各国对于新型战略产业的扶持力度逐渐加大。铷和铯作为关键战略金属资源，在新兴技术领域的优势也逐渐显露，被称为稀有金属中的“绝代双骄”。中国铷铯资源类型多、禀赋好，是推动新兴技术产业转型极为重要的后备... 详细信息

随着科技革命的进行，各国对于新型战略产业的扶持力度逐渐加大。铷和铯作为关键战略金属资源，在新兴技术领域的优势也逐渐显露，被称为稀有金属中的“绝代双骄”。中国铷铯资源类型多、禀赋好，是推动新兴技术产业转型极为重要的后备资源。本文聚焦于中国铷铯资源整体格局，通过对铷铯资源的赋存形态、地理位置、矿床成因、富集规律及分离提取技术进行分析，总结其资源类型、分布、物源、成矿模式，以及铷铯元素的分离提取、分析测试和铷同位素的应用。研究结果表明，我国铷铯矿床分布较为广泛，主要集中在各大断裂带及次级断裂带周围，形成了沿地质构造呈条带状分布的铷铯矿床成矿区。同时，通过分析不同位置铷铯矿床的分析方法及成矿过程，明确铷铯矿床成矿元素的来源均与岩浆的高度分异和热液活动密切相关。目前铷铯元素的分离提取与分析测试技术已经相对成熟，并且在科技革命的推动下不断创新，而铷同位素对岩浆热液及流体活动的高敏感性使其在未来的科技发展格局中会发挥越来越重要的作用。

关键词：铷铯资源稀有金属成矿规律成矿模式分离提取地球化学铷同位素

“双碳”目标下煤矿地下空间响应式增强型储热充填系统理论与技术探索

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煤炭科学技术 2025年

作者：吕超吕文玉孙强解盘石郎丁姬松涛胡建军西安科技大学能源学院西安科技大学地质与环境学院深圳大学深地科学与绿色能源研究院广东省深地科学与地热能开发利用重点实验室

煤矿开采地下空间储能是实现矿山转型升级的重要手段，增强型储热充填技术不仅提高煤基固废资源利用率，更能保障新能源的高效消纳与利用。基于当前煤炭开采技术分析了充填开采研究现状，结合功能性充填理念提出“煤炭地下空间响应式增... 详细信息

煤矿开采地下空间储能是实现矿山转型升级的重要手段，增强型储热充填技术不仅提高煤基固废资源利用率，更能保障新能源的高效消纳与利用。基于当前煤炭开采技术分析了充填开采研究现状，结合功能性充填理念提出“煤炭地下空间响应式增强型储热充填系统”的科学内涵。响应式增强型储热充填系统核心是确保“四性”条件：地质条件适宜性、储-采热技术可行性、传热传质高效性以及运行周期安全稳定性，提升热能储-采效率、强化储热系统封闭性、确保围岩稳定性是实现储热充填系统高效运转的关键。在此基础上综合考虑热源温度、传输距离、热能载体循环速度等因素对热能提取效率的影响，研发储热充填体热能高效提取工艺，形成热能高效热交换设计方法。同时，基于储热系统运行充填体热力学特性动态演化规律，揭示充填体时效变形损伤微观机理，构建稳定性预测及评价体系。响应式增强型储热充填系统技术路径围绕采前地质条件→采中充填体动态参数响应→埋管-充填体-围岩耦合作用→矿山地下空间-可变能源协调开发战略主线，融合风光互补构想，开展储热层位勘探与选址，实现储热充填系统超前规划，研制高效储热充填材料，指导储热系统运行参数规划设计，进而保障增强型储热充填系统安全稳定高效运行。最后，以地质科学为基础，结合采矿学相关理论，构建以煤炭开采、地质工程技术、生态环境三位一体的响应式增强型储热充填体系统地质保障理论与工程技术体系。响应式增强型储热充填技术实现矿山与可变能源的有机结合，突出灵活响应式充填储热，丰富了充填开采内涵，能够为我国发展赋煤区新能源，促进矿山转型利用提供理论参考与实践范例。

关键词：煤矿采空区固废充填增强型储热风光互补地质保障