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木质素催化热解产物高值化调控研究进展
1
作者 周安宁 白状伟 +4 位作者 贺新福 张怀青 石智伟 张致 王俊哲 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期1-16,共16页
木质素作为一种重要的可再生有机碳源,其独特的三维交联结构在为其带来丰富的化学潜力时,也为其高效转化和利用带来了难题。催化热解是实现木质素绿色、低碳和高值化利用的有效手段。在木质素催化热解的研究领域,甲烷、合成气、轻质芳... 木质素作为一种重要的可再生有机碳源,其独特的三维交联结构在为其带来丰富的化学潜力时,也为其高效转化和利用带来了难题。催化热解是实现木质素绿色、低碳和高值化利用的有效手段。在木质素催化热解的研究领域,甲烷、合成气、轻质芳烃和高性能多孔碳材料等成为备受瞩目的高值化目标产物。鉴于此,紧密围绕木质素催化热解高值化产物的应用这一核心导向,深入且系统地探讨了多种催化剂在木质素催化热解过程中的关键调控作用。其中,AAEMs催化剂可分为碱金属盐和碱土金属盐2大类,碱金属盐虽使液相产率有所降低,但提升了苯酚等单酚类物质的产率,而碱土金属盐则提高了液相产率,并且对增强苯酚的选择性效果显著。碱金属盐有助于气相产物的生成,并能提高H₂的选择性,碱土金属盐虽抑制气相产物生成,却在水煤气转换反应中发挥重要作用。在固相产物方面,碱金属盐相较于碱土金属盐更有助于提升生物质炭的产率,并且能够进一步优化其结构,增强反应活性。金属氧化物催化剂主要分为酸性和碱性2大类,其中,酸性金属氧化物在木质素催化热解过程中,可显著提升液相产物的产率,对苯酚及MAHs展现出较高的选择性,并且有助于CO和CH_(4)的生成,同时对生物质炭的生成起到抑制作用。而碱性金属氧化物虽会抑制液相产物的产生,但能有效促进苯酚的生成,在推动气相产物生成以及优化生物质炭结构方面表现突出。钙钛矿催化剂具有立方相等结构优势,且氧化还原性能优异。通过金属离子掺杂显著增加了氧空位含量,提高了液相产率与苯酚和MAHs的选择性,抑制了脱羧和脱羰基反应,升高了CH_(4)选择性,降低了生物质炭产率,且循环催化热解稳定性良好。分子筛类催化剂催化性能与其酸碱性和表面结构等相关。高酸性且具有适宜孔径的可促进木质素裂解重组,影响三相产物产率与选择性;经金属负载或酸化预处理等可优化其催化性能,提高目标产物的选择性。低成本催化剂如膨润土等也重要,其酸性位点和孔隙结构影响产物选择性,与分子筛联用可大幅提高MAHs选择性,对气相和固相产物也有独特调控效果。在此基础上,进一步提出了实现木质素催化热解产物高值化调控的催化剂优化策略。并对未来发展趋势进行展望,强调应大力加强对具有协同催化作用的新型催化剂及其催化机理的探索,为木质素催化热解产物的高效利用筑牢技术支撑,推动这一领域不断向前发展。 展开更多
关键词 木质素 催化热解 高值化 目标产物 选择性
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周围神经损伤后局部应用神经生长因子对骨折早期愈合的影响 被引量：9
2
作者 李东海 周安宁 《中国实用神经疾病杂志》 2014年第22期68-69,共2页
目的探讨周围神经损伤后局部应用神经生长因子(nerve growth factor,NGF)对骨折早期愈合的影响。方法以60只胫骨骨折大鼠模型为研究对象,随机分成盐水组、神经损伤盐水组、NGF组、神经损伤NGF组,每组各15只,各选取30肢体,分析周围神经... 目的探讨周围神经损伤后局部应用神经生长因子(nerve growth factor,NGF)对骨折早期愈合的影响。方法以60只胫骨骨折大鼠模型为研究对象,随机分成盐水组、神经损伤盐水组、NGF组、神经损伤NGF组,每组各15只,各选取30肢体,分析周围神经损伤后局部应用神经生长因子对大鼠胫骨骨折早期愈合的影响。结果 NGF促进大鼠肌肉恢复,神经损伤侧骨痂量显著高于对侧(P<0.05),NGF组、神经损伤NGF组骨小梁排列规则,而其骨痂量低于神经损伤盐水组,但神经损伤盐水组缺乏正常骨小梁结构。结论在伴或不伴神经损伤的骨折大鼠中,对其采用局部注射神经生长因子,均可抑制破骨细胞活动,让成骨能力变强而促进骨折愈合。 展开更多
关键词 周围神经损伤 神经生长因子 骨折愈合
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电解煤浆制氢过程中煤阶及矿物的影响与煤结构演化研究进展
3
作者 周安宁 江雨寒 +2 位作者 刘墨宣 赵伟 李振 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2294-2310,共17页
电解煤浆制氢(CSE)是一种在温和条件下实现电化学制氢与煤炭低碳清洁利用的新技术。电解煤浆制氢的理论分解电压仅为0.21V,实际消耗的能量约为电解水制氢的1/3~1/2,具有能耗低、污染小,可与煤基精细化学品制备、煤岩显微组分分离等过程... 电解煤浆制氢(CSE)是一种在温和条件下实现电化学制氢与煤炭低碳清洁利用的新技术。电解煤浆制氢的理论分解电压仅为0.21V,实际消耗的能量约为电解水制氢的1/3~1/2,具有能耗低、污染小,可与煤基精细化学品制备、煤岩显微组分分离等过程集成的优点,但煤转化率低、煤浆电解机理不清晰等问题仍具有极大挑战性。本文讨论了CSE机理研究现状,概述了煤阶及矿物质对CSE的电氧化活性的影响,总结了CSE过程中煤表面元素、官能团结构、煤碳骨架结构在阳极区电化学氧化的变化规律,讨论了阴极区电化学还原对煤表面润湿性、Zeta电位等煤表面性质的影响,以及阴极区添加煤浆的电还原制氢及其耦合技术,以期为CSE制氢与煤低碳清洁利用提供理论支撑。此外,本文还展望了CSE的发展方向,提出了高性能CSE电极催化材料开发及煤氧化-还原反应调控机理研究是该技术获得突破的关键。 展开更多
关键词 电解 制氢 电化学 煤浆氧化 煤结构
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铈改性磁性核壳HZSM-5催化富油煤热解研究
4
作者 周安宁 张致 +4 位作者 陈永安 张怀青 白状伟 石智伟 贺新福 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期144-155,共12页
【目的】富油煤是集煤、油气属性为一体的宝贵煤炭资源,催化热解是实现其绿色低碳开发的重要途径。然而,高效可回收催化剂的研发仍面临着极大的挑战。【方法】以HZSM-5@SiO_(2)@MgFe_(2)O_(4)(HSMF)为原料,采用水热法与碱改性制备具有... 【目的】富油煤是集煤、油气属性为一体的宝贵煤炭资源,催化热解是实现其绿色低碳开发的重要途径。然而,高效可回收催化剂的研发仍面临着极大的挑战。【方法】以HZSM-5@SiO_(2)@MgFe_(2)O_(4)(HSMF)为原料,采用水热法与碱改性制备具有多级孔结构的HZSM-5@SiO_(2)@MgFe_(2)O_(4)(mHSMF),再通过沉淀法制备铈改性mHSMF(5-CeO_(2)/mHSMF);并利用固定床反应器考察了5-CeO_(2)/mHSMF对神府富油煤热解产物的调控作用及其抗积炭性能。【结果和结论】结果表明,CeO_(2)改性有助于在HSMF表面形成微−介孔多级孔道结构;在5-CeO_(2)/mHSMF催化剂上,650℃、N_(2)气氛、反应1 h的条件下,神府富油煤焦油产率达到13.38%,是格金试验焦油产率的176%;相较于原煤热解,催化热解得到的焦油中脂肪烃类及苯类化合物含量分别增加了3.04%和3.07%,煤气中H_(2)和CH_(4)含量提高了10.49%;经CeO_(2)改性后,催化剂的抗积炭性能增幅达86.1%,积炭量仅为11.60 mg/g,且积炭趋于稳定的石墨化结构。5-CeO_(2)/mHSMF对神府富油煤催化热解产物的分布及组成具有明显调控作用,并表现出良好的抗积炭效果和磁性可回收性能。 展开更多
关键词 富油煤 热解 磁性催化剂 铈改性 抗积炭 油气提质
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超声空化-流体剪切协同强化油团聚分选煤气化细渣
5
作者 周安宁 陈恒 +2 位作者 韩瑞 张宁宁 郭凯强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1083-1097,共15页
煤气化细渣(CGFS)具有较高的利用价值,但残炭回收率低极大地制约了其资源化利用。油团聚分选法在CGFS分选过程中具有明显优势,但炭灰共生结构严重限制了油团聚分选效率。为突破油团聚法分离富集残炭技术的瓶颈问题,考察了超声时间、超... 煤气化细渣(CGFS)具有较高的利用价值,但残炭回收率低极大地制约了其资源化利用。油团聚分选法在CGFS分选过程中具有明显优势,但炭灰共生结构严重限制了油团聚分选效率。为突破油团聚法分离富集残炭技术的瓶颈问题,考察了超声时间、超声功率、流体剪切时间及其交互作用对油团聚分选效果的影响,并结合BET、粒度分布、FT-IR、XPS以及SEM-EDS等分析手段,揭示了超声空化-流体剪切(UC-FS)协同预处理对油团聚分选效果的强化机理。结果表明:当超声功率为270 W、超声处理时间29 min、流体剪切时间23 min时,能分选得到灰分为9.55%的精矿、灰分为91.51%的尾矿,可燃体回收率可提高至90.54%。超声空化作用使原本致密的炭灰结构逐渐松散,与流体剪切的冲刷作用协同促进CGFS的孔隙结构的发展,使炭灰颗粒解离度增加,从而降低了精矿灰分。UC-FS协同预处理能够有效增加残炭表面C—C、C=C以及C—H等疏水基团的比例,使其接触角由110.34°增加到121.16°,扩大了炭和灰颗粒表面疏水性差异,提高了油团聚分选的效果。UC-FS协同预处理使炭灰颗粒高效分离的强化作用主要归因于超声空化气泡与细粒微球耦合产生的微磨料效应。可为实现CGFS分质资源化利用提供理论基础和技术指导。 展开更多
关键词 煤气化细渣 油团聚 超声空化 流体剪切 炭灰结构解离
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富油煤焦油中多环芳烃加氢饱和反应研究进展 被引量：1
6
作者 贺新福 高凡 +5 位作者 吴红菊 张小琴 马涛 石智伟 周安宁 张亚婷 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期156-165,共10页
【意义】多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是煤焦油中最主要的成分之一,通过加氢饱和可制取具有高能量密度和高热稳定性的喷气燃料。通过分析PAHs加氢过程特点,指出PAHs自身的共振能和加氢中间产物的空间位阻,以及原料... 【意义】多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是煤焦油中最主要的成分之一,通过加氢饱和可制取具有高能量密度和高热稳定性的喷气燃料。通过分析PAHs加氢过程特点,指出PAHs自身的共振能和加氢中间产物的空间位阻,以及原料和中间产物在催化剂活性位上的竞争吸附是PAHs加氢饱和的关键难题。【进展】综述了近年来PAHs加氢饱和催化剂的研究进展,分析了影响催化剂性能的本质原因,指出提高催化剂活性金属组分的分散度、减小催化剂金属颗粒尺寸可以使催化剂具有更多的加氢活性位点,活性金属适宜的缺电子状态能促进PAHs分子在活性位点上的吸附活化,抑制竞争吸附带来的不利影响。具有丰富孔道和介孔(6~8 nm)结构的催化剂载体有利于PAHs和加氢中间产物的扩散,降低加氢中间产物的空间位阻对加氢反应的不利影响,同时可提供更多的反应表面,促进深度加氢反应进行。酸性适宜的载体可以与活性组分产生相互作用,促进活性组分形成适宜的缺电子状态。总结了PAHs加氢饱和过程的热力学和动力学特征,PAHs加氢反应为放热可逆反应,平衡常数和平衡转化率随反应温度降低而增大,随反应压力的升高而增大,PAHs的扩散性随反应温度的升高而增强,吸附常数随饱和环数的增加而减小。【展望】最后,从催化剂活性组分和载体的设计及调控、PAHs加氢饱和过程热力学和动力学研究等方面提出了研究建议。对煤焦油中PAHs加氢饱和过程及其催化剂的分析和讨论将为富油煤资源高效开发利用提供有益指导。 展开更多
关键词 煤焦油 多环芳烃 加氢饱和 催化剂 热力学 动力学
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煤岩显微组分电浮选分离与制氢过程中氢/氧气泡的影响机制
7
作者 赵伟 江雨寒 +3 位作者 李振 李毅红 周安宁 王宏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2428-2435,共8页
电浮选技术是实现煤岩显微组分高效分离的有效途径,也是一种有显著优势的制氢技术。电浮选中电解气泡既是浮选分离的载体,又是有效的氢气/氧气产物。本文探讨了高惰质组煤电浮选过程中电解气泡对煤岩显微组分分离效果的影响机制,利用诱... 电浮选技术是实现煤岩显微组分高效分离的有效途径,也是一种有显著优势的制氢技术。电浮选中电解气泡既是浮选分离的载体,又是有效的氢气/氧气产物。本文探讨了高惰质组煤电浮选过程中电解气泡对煤岩显微组分分离效果的影响机制,利用诱导时间测定仪、红外光谱、接触角测量仪及气相色谱等考察了氢气泡和氧气泡对煤岩显微组分的选择性以及电化学反应对煤结构和可浮性的影响规律和气体产物组成等。结果表明,电解氢气泡浮选所得的浮物收率及浮物镜质组含量较氧气泡高,相应的镜质组回收率也高于氧气泡;电浮选过程中的电解作用会改善煤岩显微组分的表面结构,引起润湿性的变化,电浮选阴极区对煤具有电化学还原作用,可减少煤中—OH、—COOH与C==O等亲水性官能团,从而增加煤样的接触角,减小氢气泡对煤的诱导时间,从而增加煤的可浮性,而阳极区的作用相反;煤浆电浮选过程中可获得纯度>94%的氢气和>96%的氧气,且镜质组为电解质时的气体产物纯度高于惰质组,但惰质组可获得更高的产气速率;采用两级串联流程进行煤岩显微组分的电浮选分离时,浮选分离的综合效率最高可达到83.7%,此时浮物的镜质组回收率为86.7%,两个沉物产品的回收率分别为41.6%和54.9%,氢气的产率可达到6.49mL/(min∙cm^(2))。 展开更多
关键词 煤岩显微组分 电浮选 电解气泡 作用机制 氢气产率
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Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦基DC-SOFC性能的影响
8
作者 刘国阳 周安宁 +1 位作者 刘倩 王俊哲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1647-1656,共10页
半焦与CO_(2)的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO_(2)气化反应性,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂,用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca_(2)Fe_... 半焦与CO_(2)的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO_(2)气化反应性,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂,用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂的形貌和结构,采用热重分析实验研究Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦燃料的CO_(2)气化反应催化活性;在Ag-GDC|YSZ|GDC-Ag电解质支撑电池系统上,研究了添加Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦燃料基DC-SOFC输出性能的影响。结果表明,随着催化剂焙烧温度的提高,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂晶粒尺寸逐渐增大、比表面积降低,750℃焙烧的催化剂具有良好的分散性、颗粒尺寸约为0.1μm,在半焦的CO_(2)气化反应中催化作用最好;相较于CaO和Fe2O3,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂结构中吸附氧浓度更高,在半焦的CO_(2)气化反应中表现出更为优异的催化活性;Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂的循环稳定性取决于催化剂结构的热稳定性,其循环使用时活性降低主要归因于半焦燃料中无机灰分的包裹。催化剂对DC-SOFC输出性能影响表明,当半焦中添加10%的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂时,电池的峰值功率密度从15.3 mW/cm^(2)增大到23.7 mW/cm^(2);EIS分析表明阳极传质阻力是影响DC-SOFC输出性能和燃料利用率的主要因素,降低灰分、催化剂累积带来的传质阻力可有效提高电池寿命和燃料利用率。 展开更多
关键词 直接碳固体氧化物燃料电池 钙钛矿 催化剂 C-CO_(2)气化反应
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安山矿煤质预测及优化配煤管理系统研究
9
作者 杨伏生 李舒婷 周安宁 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期243-245,共3页
针对安山矿煤炭分级分质利用面临的煤质管理难题,设计出煤质数据库实体-关系概念模型,基于MySQL和C++技术,借助Visual Studio开发环境,创建出安山矿煤质预测及优化配煤管理系统,实现钻孔资料、煤层煤质、商品煤质、客户需求、生产计划... 针对安山矿煤炭分级分质利用面临的煤质管理难题,设计出煤质数据库实体-关系概念模型,基于MySQL和C++技术,借助Visual Studio开发环境,创建出安山矿煤质预测及优化配煤管理系统,实现钻孔资料、煤层煤质、商品煤质、客户需求、生产计划、仓储调运、配煤方案等数据资源在企业内部的系统化、可视化、便捷化共享利用。研究成果可指导煤炭生产和加工企业的源头提质、洗煤增效和配煤创效,提高企业信息化管理与决策水平,助力智慧矿山建设。 展开更多
关键词 MYSQL C++ Visual Studio 煤质预测 优化配煤
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镁渣对水煤浆气化细渣中炭组分灰熔融特性的影响 被引量：1
10
作者 郭凯强 韩瑞 +4 位作者 杨伏生 赵伟 张宁宁 陈恒 周安宁 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期85-95,共11页
煤气化灰渣的规模化处置与利用对于煤化工高质量发展和煤炭行业的低碳转型至关重要。制备煤气化灰渣基多孔陶瓷材料是实现煤气化灰渣绿色化、高端化、规模化消纳的重要途径。然而,烧结温度过高仍然制约着煤气化灰渣基多孔陶瓷的规模化开... 煤气化灰渣的规模化处置与利用对于煤化工高质量发展和煤炭行业的低碳转型至关重要。制备煤气化灰渣基多孔陶瓷材料是实现煤气化灰渣绿色化、高端化、规模化消纳的重要途径。然而,烧结温度过高仍然制约着煤气化灰渣基多孔陶瓷的规模化开发,通过调变煤气化灰渣灰熔融特性来降低烧结温度是多孔陶瓷制备的关键。为此,选取某水煤浆气化细渣的中炭组分(medium-carbon components,MCC)为研究对象,以镁渣为添加剂,利用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电镜和FactSage热力学模拟计算等手段,研究了高温时MCC矿物组成演变规律,以及镁渣对MCC灰熔融温度和灰黏度的影响机理。结果表明:MCC主要矿物组成为石英、方解石和白榴石等,高温下MCC矿物组成会向低熔点钙长石和透辉石转化;镁渣主要成分为CaO和SiO2,以方解石、石英和菱镁矿等矿物形态存在;随着镁渣质量分数增加,MCC灰熔融温度呈先减小后增大趋势,向MCC中添加5%(质量分数,下同)和10%镁渣可促进混合样品中高熔点矿物质向低熔点钙长石-辉石体系转化,长石和辉石生成低温共熔体使体系灰熔融温度降低;此外,CaO和MgO等碱土金属氧化物对硅铝酸盐网状结构的解聚作用,使MCC临界黏度温度降低,黏度对温度的响应更快。 展开更多
关键词 煤气化细渣 镁渣 灰熔融特性 矿物转化 热力学模拟计算
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煤气化细渣高炭组分超声强化酸浸法制备多孔材料 被引量：1
11
作者 李翠翠 韩瑞 +6 位作者 周安宁 张宁宁 郭凯强 陈恒 陈肖役 李振 王俊哲 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期630-646,共17页
煤气化细渣是煤炭清洁高效利用的副产物之一,其资源化应用迫在眉睫。通过简单筛分得到固定碳含量高于60%的高炭组分,并以此为原料,采用超声酸浸法制备多孔材料。以核废水中放射性碘的吸附处理为应用背景,用碘吸附值表征多孔材料的吸附... 煤气化细渣是煤炭清洁高效利用的副产物之一,其资源化应用迫在眉睫。通过简单筛分得到固定碳含量高于60%的高炭组分,并以此为原料,采用超声酸浸法制备多孔材料。以核废水中放射性碘的吸附处理为应用背景,用碘吸附值表征多孔材料的吸附性能。结合SEM、BET、XRD和FT-IR等性质和结构分析方法,系统研究了超声时间、超声功率、酸浓度和温度对多孔材料碘吸附性能和组成结构的影响规律;并探讨了超声强化酸浸对残炭的组成结构的影响机制和灰成分的迁移转化规律,总结出超声强化酸浸作用机理。结果表明,煤气化细渣高炭组分在酸浓度为4 mol/L、酸浸温度为50℃、超声功率为210 W,超声时间1.5 h的条件下,所制备多孔材料的碘吸附性能最佳,为468.53 mg/g,比表面积达到474.97 m^(2)/g,且具有以介孔为主的丰富孔隙结构。各因素对多孔材料碘吸附性能影响的顺序为:超声时间>酸浓度>超声功率>酸浸温度。超声强化酸浸作用机理是超声空化和机械波作用一方面强化炭灰黏附颗粒的解离,使堵塞在气化细渣孔道内的灰颗粒脱附,增加孔隙结构的连通性;其次,会导致炭灰颗粒表面裂纹的产生,增强碳颗粒内部无机组分的可及性;第三,能够提高酸浸过程的传质速率,强化气化细渣中的无机组分的浸出效果。 展开更多
关键词 煤气化细渣 残碳 超声 酸浸 多孔材料
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Mg掺杂In_(2)O_(3)-x催化剂光热催化CO_(2)加氢 被引量：1
12
作者 李纹龙 贾忻宇 +2 位作者 凌洁 马梦丹 周安宁 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第5期919-929,共11页
为提高光热催化CO_(2)加氢In_(2)O_(3)催化剂的催化活性,采用均相水热法制备Mg(OH)_(2)-In(OH)_(3)前驱体,通过高温煅烧和H2-还原处理得到了富含氧空位的Mg掺杂In_(2)O_(3)-x(Mg-In_(2)O_(3)-x)催化剂。在300℃、常压、可见光照射条件下... 为提高光热催化CO_(2)加氢In_(2)O_(3)催化剂的催化活性,采用均相水热法制备Mg(OH)_(2)-In(OH)_(3)前驱体,通过高温煅烧和H2-还原处理得到了富含氧空位的Mg掺杂In_(2)O_(3)-x(Mg-In_(2)O_(3)-x)催化剂。在300℃、常压、可见光照射条件下,CO_(2)加氢转化为CO的CO_(2)转化率可达31.20%,CO产生速率为14.22 mmol·gcat^(-1)·h^(-1),CO选择性为100%。相比于单一In_(2)O_(3)-x催化剂,Mg-In_(2)O_(3)-x催化剂光热催化CO_(2)转化率及CO产生速率明显提高,这归因于Mg成功掺杂到In_(2)O_(3)晶格中,促进In_(2)O_(3)表面氧空位的形成,进而对可见光响应效率大幅提高,并有效减缓光生电子-空穴的复合。 展开更多
关键词 氧化铟 光热催化 CO_(2)加氢 掺杂 氧空位
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伊利石合成多级孔SAPO-11分子筛创新实验设计 被引量：1
13
作者 陈治平 李昕玥 +4 位作者 瞿颖 于皓山 周文武 贺新福 周安宁 《实验室科学》 2024年第4期24-27,共4页
以伊利石为原料,采用加入介孔模板剂和盐酸酸洗的方法制备了多级孔SAPO-11分子筛,利用XRD、N_(2)吸附-脱附、SEM等方法对样品进行表征。研究结果表明,两种方法均成功制备出多级孔SAPO-11分子筛,与微孔SAPO-11分子筛相比,两种方法得到的... 以伊利石为原料,采用加入介孔模板剂和盐酸酸洗的方法制备了多级孔SAPO-11分子筛,利用XRD、N_(2)吸附-脱附、SEM等方法对样品进行表征。研究结果表明,两种方法均成功制备出多级孔SAPO-11分子筛,与微孔SAPO-11分子筛相比,两种方法得到的多级孔SAPO-11分子筛外表面积和孔体积均明显增大,盐酸酸洗破坏了SAPO-11分子筛的球形晶貌,加入介孔模板剂合成的多级孔SAPO-11分子筛更好地保留了SAPO-11分子筛的晶型结构。具有一定的创新性、综合性和可操作性,有助于提升学生的创新意识和实践能力。 展开更多
关键词 多级孔SAPO-11分子筛 伊利石 水热合成 创新实验
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Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs@OBAC的结构及其光催化CO_(2)还原特性
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作者 凌洁 周安宁 +2 位作者 王文珍 李瑞琪 李纹龙 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1275-1286,共12页
采用尿素水热法制备了类水滑石(Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs),将其负载于氧化椰壳活性炭(OBAC)表面制得Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs@OBAC光催化剂,通过XRD、FT-IR、SEM、TEM、N_(2)吸附-脱附等温线、XPS、CO_(2)静态吸附等温线、CO_(2)-TPD、U... 采用尿素水热法制备了类水滑石(Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs),将其负载于氧化椰壳活性炭(OBAC)表面制得Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs@OBAC光催化剂,通过XRD、FT-IR、SEM、TEM、N_(2)吸附-脱附等温线、XPS、CO_(2)静态吸附等温线、CO_(2)-TPD、UV-Vis和EIS等手段对其进行表征,基于Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs构建Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs@OBAC的结构模型,利用CO_(2)-水反应体系研究其光催化CO_(2)还原特性。结果表明:Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs中Ti^(4+)、Li^(+)取代MgAl-LDHs中Mg^(2+)形成以Ti^(4+)、Li^(+)为中心的八面体结构,斜方堆积(3R)形成2D层片结构,层间阴离子为CO_(2)-3。Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs@OBAC呈球状包覆结构,六边形层片Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs垂直生长于OBAC表面;在反应温度80℃、反应时间8 h条件下,Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs@OBAC的光催化CO_(2)还原CO产率、CH 4产率和CO/CH 4产率比分别为42.62、1.18μmol/g和36。OBAC的碳缺陷增强了催化剂对CO_(2)的吸附活化能力,显著提高Ti_(1)Li_(3)Al_(2)-LDHs@OBAC光催化CO_(2)还原活性。 展开更多
关键词 类水滑石 光催化 CO_(2)还原 活性炭 结构 复合材料
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三聚氰胺对子长煤共热解焦油产物分布的影响
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作者 李秋霖 王雨露 +6 位作者 周秋成 罗紫藤 张军兴 杨梦娜 何艺凡 周安宁 陈福欣 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期266-271,共6页
为了探究含氮物与煤共热解是否能够产生富氮焦油,将三聚氰胺与子长煤进行共热解,通过热重筛选合适的热裂解温度,在优化条件下,采用固定床制备并富集焦油,通过GC/MS、1D NMR及2D NMR研究煤焦油产物分布及质量分数变化规律。结果表明,共... 为了探究含氮物与煤共热解是否能够产生富氮焦油,将三聚氰胺与子长煤进行共热解,通过热重筛选合适的热裂解温度,在优化条件下,采用固定床制备并富集焦油,通过GC/MS、1D NMR及2D NMR研究煤焦油产物分布及质量分数变化规律。结果表明,共热解焦油中含氮化合物由6%增至23%,增加约3倍;酚类物质由17%降至10%;稠环芳烃由22%降至12%。推测煤与三聚氰胺在共热解过程中存在着一定的协同作用,N元素通过热解过程中的自由基交换进入焦油产物,三聚氰胺的引入使多环芳烃质量分数下降,产生的氮自由基通过取代或环化反应生成了含氮化合物或胺类,间接减少了单环、稠环芳烃的缩聚,在一定程度上实现了富氮焦油的定向调控,为煤炭资源的高值化利用提供了参考。 展开更多
关键词 子长煤 三聚氰胺 共热解 富氮焦油 含氮化合物
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Mo掺杂La_(0.5)Sr_(0.5)FeO_(3-δ)基阳极材料对DC-SOFC性能的影响
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作者 刘倩 周安宁 +3 位作者 刘国阳 王俊哲 张致 白状伟 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第10期1931-1941,共11页
采用溶胶-凝胶法合成了系列La_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(1-x)Mo_(x)O_(3-δ)(LSFM_(x),x=0,0.07,0.11,0.15)材料,为提高该材料与电解质的相容性,进一步采用机械混合法制备了La_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(1-x)Mo_(x)O_(3-δ)-Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2-δ)(L... 采用溶胶-凝胶法合成了系列La_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(1-x)Mo_(x)O_(3-δ)(LSFM_(x),x=0,0.07,0.11,0.15)材料,为提高该材料与电解质的相容性,进一步采用机械混合法制备了La_(0.5)Sr_(0.5)Fe_(1-x)Mo_(x)O_(3-δ)-Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2-δ)(LSFM_(x)-GDC)复合材料,并以其为阳极,Ag-GDC为阴极,淖毛湖煤半焦为燃料,研究了Mo掺杂对直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)催化活性及稳定性的影响。采用X射线衍射光谱法(XRD)表征了系列LSFM_(x)材料的相结构,进一步采用XRD、扫描电子显微镜法(SEM)、一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)和X射线光电子光谱法(XPS)研究了系列LSFM_(x)-GDC阳极材料的相组成及对电池的影响机制。与LSF-GDC相比,Mo掺杂提高了阳极材料在还原性气氛下的稳定性,并促进了氧空位的形成,提高了该阳极材料对CO的吸附性能。LSFM_(0.11)-GDC为DC-SOFC阳极时,电池的最大功率密度为83.24 mW/cm^(2),极化电阻为0.97Ω·cm^(2,)放电时长可达5.97 h,与LSF-GDC为阳极的电池相比,功率密度提高了59%,放电时长增加了3倍。研究结果对于DC-SOFC钙钛矿阳极材料的制备与应用有一定的理论意义。 展开更多
关键词 钙钛矿型氧化物 阳极材料 直接碳固体氧化物燃料电池 稳定性 催化活性
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二元复合氧化物载体在加氢脱硫催化剂中的应用进展
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作者 周文武 何欣欣 +4 位作者 唐小原 周安宁 陈治平 黄志豪 白业兴 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1361-1374,共14页
加氢脱硫技术对实现劣质油品清洁化、低碳化与多元化高效利用至关重要,其关键是高性能催化剂的开发,核心之一是适宜催化剂载体材料的创新。本工作分别总结了向Al_(2)O_(3)及TiO_(2)中引入第二组元后作为加氢脱硫催化剂载体的研究进展。... 加氢脱硫技术对实现劣质油品清洁化、低碳化与多元化高效利用至关重要,其关键是高性能催化剂的开发,核心之一是适宜催化剂载体材料的创新。本工作分别总结了向Al_(2)O_(3)及TiO_(2)中引入第二组元后作为加氢脱硫催化剂载体的研究进展。第二组元氧化物的引入克服了Al_(2)O_(3)载体酸类型单一及商用催化剂金属与载体间相互作用过强等缺点,同时保持了较大的比表面积;第二组元氧化物能够有效提升TiO_(2)载体材料的热稳定性及比表面积的同时调节了载体材料表面酸性等。究其原因在于第二组元的引入可显著改变Al_(2)O_(3)或TiO_(2)表面羟基环境,进而促进了活性金属前驱体在载体表面的锚定和分散,有利于更多NiMo(W)S活性相的形成,提升了催化剂的加氢脱硫性能。 展开更多
关键词 二元复合氧化物 铝基氧化物 钛基氧化物 载体表面环境 加氢脱硫催化剂
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低阶烟煤煤岩显微组分分选及其分质利用研究进展 被引量：14
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作者 周安宁 张怀青 +4 位作者 李振 屈进州 赵伟 杨志远 赵世永 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第7期1-22,共22页
“双碳”目标下煤炭资源的加工和利用面临着根本性的变革,传统利用方式已不能满足当前的生态环保要求,而煤炭作为国家能源安全的基石,在未来很长时间内,仍将发挥巨大作用。我国超过40%的煤为优质的低阶烟煤,由于其惰质组质量分数过高(&g... “双碳”目标下煤炭资源的加工和利用面临着根本性的变革,传统利用方式已不能满足当前的生态环保要求,而煤炭作为国家能源安全的基石,在未来很长时间内,仍将发挥巨大作用。我国超过40%的煤为优质的低阶烟煤,由于其惰质组质量分数过高(>35%),限制了这部分资源的高值转化。同时,由于煤岩显微组分之间的相似性及其赋存特征的复杂性,煤岩显微组分的分离富集工作面临巨大的难度和挑战,极大制约了这部分资源的分质转化利用。为全面了解煤岩显微组分分质利用的现状和发展趋势,促进煤炭资源的清洁高效低碳化利用,笔者从煤岩显微组分的测定方法、分选方法和清洁利用3个方面进行了系统论述,同时提出了未来发展的思路和方向。煤岩显微组分的测定方法面临细粒物料识别困难或测试精度低的问题,亟需开发一种基于煤岩显微组分结构参数,不受粒度限制的高效定量方法。在煤岩显微组分的分离方法方面,电浮选-电凝聚、油泡浮选和气流粉碎-精细分级等新分选方法,能有效改善传统分选方法选择性差、富集率低等问题,具有过程可调控、适应性强等优势。以煤岩显微组分分选为核心的煤炭分质清洁利用技术,打破了常规的用煤标准和煤种限制,煤岩显微组分经过有效的分离富集后,富镜质组煤可大比例应用于配煤炼焦、热解、液化等领域,富惰质组煤可作为制备碳材料的原料或燃料等,实现了各显微组分的物尽其用。基于煤岩显微组分的分质利用可从根本上提高煤转化利用能效、减少碳和污染物排放量,对于煤炭清洁高效利用,实现“双碳”战略目标具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 煤岩显微组分 自动识别 分选方法 分质转化 高值化利用
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HDPE与神府煤共混物材料的相容性研究 被引量：16
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作者 周安宁 郭树才 葛岭梅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期71-75,共5页
将煤化学理论与高分子材料科学的新进展相结合，在煤的聚合物特性与结构研究的基础上，探讨了煤基高分子材料制备中的相容化技术及理论．应用常温气流超细粉碎方法，熔融共混技术等首次制得ＨＤＰＥ（高密度聚乙烯）与神府３－１煤共混... 将煤化学理论与高分子材料科学的新进展相结合，在煤的聚合物特性与结构研究的基础上，探讨了煤基高分子材料制备中的相容化技术及理论．应用常温气流超细粉碎方法，熔融共混技术等首次制得ＨＤＰＥ（高密度聚乙烯）与神府３－１煤共混体系．研究结果表明，该共混体系为一部分相容体系，煤的加入可以改善ＨＤＰＥ的物理力学性能．神府煤的分子相起相容剂的作用． 展开更多
关键词 煤聚合物 煤 交联网络结构 共混物 相容性
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煤气化灰渣组成结构及分选加工研究进展 被引量：22
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作者 周安宁 高影 +3 位作者 李振 赵伟 张宁宁 张洲朋 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期575-584,共10页
煤炭气化是我国煤化工产业发展的龙头技术。随着煤化工产业的蓬勃发展,煤炭气化灰渣量增速巨大。目前,煤炭气化灰渣主要以堆积填埋方式处理为主。这不仅增加了企业的处理和运输成本,同时,造成了土地资源的极大浪费,以及水体、土壤等严... 煤炭气化是我国煤化工产业发展的龙头技术。随着煤化工产业的蓬勃发展,煤炭气化灰渣量增速巨大。目前,煤炭气化灰渣主要以堆积填埋方式处理为主。这不仅增加了企业的处理和运输成本,同时,造成了土地资源的极大浪费,以及水体、土壤等严重污染。因此,迫切需要突破煤炭气化灰渣的清洁高效分质利用技术瓶颈。文中针对制约煤炭气化灰渣清洁高效利用的关键科学问题,以煤炭气化灰渣的组成结构与分选加工利用为主线,重点分析了煤炭气化灰渣的组成结构及其影响因素,以及形成机理等。在此基础上,对煤炭气化灰渣精细分选加工利用,特别是残炭与玻璃微珠的分选技术进行了重点讨论。最后,对未来煤炭气化灰渣的基础与应用研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 气化灰渣 成渣机理 组成特性 综合利用 分选加工
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