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摘要：逆水煤气变换（RWGS）反应是实现CO2资源化利用和“双碳”目标的有效途径，将CO2加氢转化为CO是合成高附加值化学品的有效方法。系统综述了RWGS反应机理、催化剂研究进展及其在反应过程中的动态结构演变。反应机理主要包括氧化-还原机理和缔合反应机理，其主导路径受催化剂组成与反应条件调控。在催化剂方面，贵金属（如Pt、Au）、非贵金属（如Cu、Ni和Fe）及过渡金属碳化物（如Mo2C）均展现出良好的RWGS反应催化性能，其中金属-载体相互作用、助剂修饰及界面结构调控是提升催化活性的关键策略。在高温及复杂反应气氛中，催化剂常发生动态结构演变，如晶相转变、渗碳和元素迁移等，影响着催化剂的真实活性位点与催化活性。通过探究RWGS反应催化剂动态结构演变，可为其他反应（如烷烃脱氢反应）的催化剂设计提供有效策略。最后总结了目前RWGS反应催化剂面临的挑战并提出了未来发展的方向。关键词：CO2转化;逆水煤气变换反应;CO;动态结构演变;催化剂设计2|0|0更新时间：2026-04-01 -
摘要：农林固废的微波热解是实现生物质能高效转化的重要技术路径，对实现“双碳”目标具有关键支撑作用。为探究典型农林固废在微波热解过程中的协同效应，以我国资源丰富但堆积密度差异显著的稻壳和玉米芯为研究对象，利用微波热解平台和气相色谱-质谱（GC-MS）联用仪，在600 ℃、1250 W热解条件下，系统探究了单一原料的微波热解特性及二者的共热解协同效应。结果表明，稻壳和玉米芯的热解行为相似，热解油以含氧化合物为主。热解气中，CO2因羧基脱羧能垒最小（297 kJ/mol），在200 ℃即大量生成，其释放特性显著区别于H2、CO和CH4。共热解过程中存在显著协同效应，共热解的热解气产率实验值为48.3%，相较于理论值增大了7.56%，焦炭产率相较于理论值减小了6.93%。上述协同效应主要源于碱金属的催化作用、堆积密度差异以及挥发分与焦炭的交互反应。玉米芯灰分中碱金属的催化作用与物料堆积密度差异促进了稻壳和玉米芯热解和局部“热点”形成，进而促进了热解气释放。热解油与焦炭的交互反应通过脱水缩合路径增大了热解气产率及热解油的芳香度。关键词：稻壳;玉米芯;微波热解;协同效应;产物调控0|0|0更新时间：2026-04-01 -
摘要：随着煤炭开采向深部延伸，煤层瓦斯压力显著增大，煤层注水治理瓦斯的关键在于煤体的润湿效果。然而高瓦斯压力下表面活性剂溶液对煤体的润湿特性尚不明确。为探究不同瓦斯压力下十二烷基苯磺酸钠（SDBS）溶液对煤体润湿性的影响，配制了SDBS质量分数分别为0.01%、0.05%、0.10%、0.20%和0.40%的SDBS溶液，然后分别在0.0 MPa、0.5 MPa、1.0 MPa、1.5 MPa、2.0 MPa、2.5 MPa和3.0 MPa的瓦斯压力下进行了润湿实验，并计算了SDBS溶液表面张力及其与煤样接触角等参数。结果表明，当瓦斯压力为3.0 MPa，SDBS质量分数为0.40%时，黏附功为45.33 mJ/m2，铺展系数为-4.022 mN/m，表面自由能为-3234.80 J/mol。关键词：瓦斯压力;表面活性剂;热力学参数;润湿参数;表面活性17|0|0更新时间：2026-03-23 -
摘要：化学链蒸汽甲烷重整（CL-SMR）是一种高效转化CH4制备清洁能源的技术，其中，LaNiO3因具有优异的储氧性能和催化活性而被视为潜在的载氧体。然而，CH4在LaNiO3表面的微观转化机理尚未完全明晰，限制了LaNiO3载氧体的定向优化设计。为探究在LaNiO3(110)表面CL-SMR反应机理，基于密度泛函理论（DFT），首先构建了CH4分解过程中各中间体（CHx，x = 0~4）在LaNiO3(110)表面的吸附模型，明确稳定吸附构型。然后，从CH4连续脱氢、CO/CO2生成、H2/H2O生成和氧扩散4个过程解析了微观反应路径。结果表明，CH4在LaNiO3(110)表面的连续脱氢过程中，各中间体与载氧体表面存在较强相互作用，吸附构型稳定，且该过程在热力学有利，反应路径稳定可行。其中，CH脱氢过程所需的能垒因显著高于其他步骤，成为整体反应的速率控制步骤。生成的CO易进一步反应转化为CO2，而H则更倾向于生成H2O。此外，反应消耗表面氧后形成的氧缺陷位可通过体相晶格氧均匀扩散得到补充。LaNiO3载氧体可有效促进CH4转化为CO2和H2O，但需通过降低限速步骤的能垒，进一步提升其催化性能。相关研究结果明确了CH4在LaNiO3(110)表面的反应机理，以期为CL-SMR工艺中高性能LaNiO3载氧体的设计提供理论参考。关键词：化学链重整;密度泛函理论;LaNiO3载氧体;CH417|0|0更新时间：2026-03-23 -
摘要：天然气水合物法固态储运技术具有安全性高、能耗低和环境友好等优点，应用前景广阔。目前该技术面临CH4水合物生成速率较低、储气量有限等问题，制约了其工业化发展。研究了纳米颗粒流体促进作用下CH4水合物生成特性，通过宏观动力学实验阐明了纳米颗粒类型（石墨纳米颗粒（GNP）、ZnO和CuO）、GNP粒径以及分散剂十二烷基硫酸钠（SDS）浓度等对CH4水合物生成动力学特性的影响。结果表明，GNP流体（质量分数0.5%）对CH4水合物生成的促进作用优于ZnO、CuO流体。适当减小GNP粒径有利于促进CH4水合物生成，缩短诱导时间，增大标准CH4消耗量（NGC）。增大SDS浓度可以提高GNP流体的分散稳定性与传质效率，SDS浓度达到临界胶束浓度（900 mg/L）将抑制CH4水合物生成。关键词：CH4水合物;天然气固态储运;纳米流体;十二烷基硫酸钠16|0|0更新时间：2026-03-23 -
摘要：甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）是煤炭清洁高效利用的重要技术路线。基于多孔炭负载纳米Cu催化剂良好的催化性能，从多孔炭形貌及孔结构、缺陷结构和助剂等对催化性能的影响出发进行了综述，重点探讨了多孔炭纳米Cu催化剂高分散性、高纯度和缺电子性质与DMC高效合成之间的构效关系。目前，多孔炭纳米Cu催化剂仍面临若干关键挑战：在合成方面，难以有效克服Cu颗粒的本征团聚与氧化倾向；在结构调控方面，缺乏对Cu位点缺电子程度的定量界定与优化阈值。此外，现有研究在催化剂长效稳定性评估与反应机理深入解析方面仍存在明显不足。面向未来，多孔炭纳米Cu催化剂的发展应聚焦于精准调控，如通过前驱体工程与价态源头控制，实现活性位点的理性构建，结合电子结构描述符建立定量化构效关系；进一步借助反应气氛构建动态自稳定机制，并通过理论与实验的深度融合系统阐明真实反应路径，最终实现催化剂的高效稳定运行。关键词：甲醇氧化羰基化;碳酸二甲酯;多孔炭负载纳米Cu催化剂;构效关系13|0|0更新时间：2026-03-23 -
摘要：CO2催化加氢（包括以H2或水/电解质等供氢方式）可将CO2转化为CO、CH4和甲醇以及多碳醇和烯烃等高附加值燃料和化学品，是实现碳减排的重要技术路径。该反应可以通过热、光、电、光热、光电、热电等不同能量形式驱动完成，并因此形成各自不同的反应特点，也显示出不同的碳减排潜力。文章在简要概述以上各催化加氢技术特点、发展现况、面临问题等基础上，结合各技术的成熟度和挑战，对比探讨了各自的碳减排效应。六种技术中，热催化最成熟，但高温高压的反应特性使其减排效应完全依赖于绿氢和可再生热源。光催化利用太阳能驱动反应，理论碳减排巨大，但目前能量利用率很低，还处在实验室阶段；电催化条件较为温和，易与可再生能源匹配，减排潜力明显，但电极寿命和能效储存在挑战；光热、光电和热电催化利用不同能量的协同来克服单一能量形式的缺点，但系统复杂，碳减排潜力还处于实验验证阶段。然而，其在原理上展现的协同潜力和能量整合能力，仍是重要发展方向。关键词：CO2转化;催化加氢;碳减排13|0|0更新时间：2026-03-23 -
摘要：针对工业废水中高毒性、难降解有机污染物难以彻底去除的问题，开发了高效可见光响应的TiO2基光催化材料。结合静电纺丝技术与高温煅烧，制备了一系列不同Fe3+掺杂量（FeCl3质量分数≤ 1.00%）的TiO2纳米纤维膜（Fe/TiO2-x，x = 1、2、3、4和5），探究了微量Fe3+掺杂对材料结构、光学性能和光催化性能的影响。采用FT-IR、SEM、XRD、TGA、UV-DRS和光电流测试等手段对Fe/TiO2-x进行了表征，并以亚甲基蓝（MB）为模型污染物，在模拟太阳光下评价了其光催化活性。结果表明，Fe3+掺杂有效改善了材料纤维形貌连续性，并将光吸收边缘由380 nm（纯Fe/TiO2）红移至410 nm（Fe/TiO2-3和Fe/TiO2-5）；适量掺杂Fe3+显著提升了载流子分离效率和材料光催化性能。其中，Fe/TiO2-3（FeCl3质量分数为0.40%）在90 min内对MB的降解率达到97.4%，反应速率常数为0.0283 min-1，分别是纯TiO2的2.57倍和7.4倍。机理分析表明，Fe3+作为电子陷阱抑制了电子-空穴对复合，其取代TiO2中Ti并引入缺陷中心形成杂质能级，协同促进了载流子的分离与转移，从而促进了·O -
摘要：为解决Li基高温CO2吸附剂成本高和工艺参数缺乏等问题，以工业固废粉煤灰为主要原料，采用酸浸-柠檬酸溶胶法制备了粉煤灰基正硅酸锂（Li4SiO4-FAL）。采用XRD和SEM等对Li4SiO4-FAL的结构进行了表征，并通过Box-Behnken实验方案结合响应面法研究了吸附温度、脱附温度和CO2流量对Li4SiO4-FAL CO2吸附性能的影响。结果表明，在吸附温度为690 ℃、脱附温度为850 ℃和CO2流量为60 mL/min的条件下，Li4SiO4-FAL表现出最佳的CO2吸附性能，其循环吸附总量为36.52 mg。同时，在不同CO2体积分数（20%~100%）下，Li4SiO4-FAL均可在10次吸/脱附循环中保持稳定。关键词：CO2吸附;高温吸附;正硅酸锂;粉煤灰;响应面法29|0|0更新时间：2026-03-11 -
摘要：在“双碳”战略目标驱动下，火电行业面临深度减排与能源保供的双重挑战，亟需构建能够科学量化综合能源利用碳减排效益的核算方法。重点围绕固废协同利用与高效供热两大技术路径，通过科学界定系统边界，构建了涵盖“预处理-运输-建材替代”全链条的粉煤灰利用模型，并引入了供热效率修正与多能互补优化机制，以精准量化系统的碳减排效益。结果表明，某总装机容量为500 × 104 kW的火电厂年供58.74 × 104 t粉煤灰至水泥厂，可实现年减排CO2 48.9 × 104 t左右；向混凝土搅拌站供应相同量的粉煤灰，CO2年减排量为49.1 × 104 t左右。该火电厂向某印染厂出售蒸汽，CO2年减排量为8.6 × 104 t左右。关键词：综合能源利用;碳减排核算;固废协同利用;高效供热21|0|0更新时间：2026-03-09 -
摘要：生物质热解制多孔炭材料因具有可持续性、大比表面积、良好的化学稳定性和可调节的孔径结构，在能源、环境等领域展现出广阔的应用前景，成为了研究热点。综述了生物质热解制多孔炭材料的最新研究进展，归纳了植物、动物、微生物及工业副产物与废弃物四类前驱体合成多孔炭材料的结构、性能与主要应用领域，系统分析了热解温度、热解停留时间及升温速率对多孔炭材料孔隙结构和表面化学性质的影响，总结了活化处理和掺杂改性在增大比表面积、调控孔径分布及引入活性位点方面的策略与原理，阐述了生物质热解多孔炭材料的产业化现状及存在的问题，其中“原料优选-工艺优化-性能定向调控”一体化设计是制备具有特定孔隙结构和优异性能功能化多孔炭材料的研究方向之一。关键词：生物质热解;多孔炭材料;热解条件;活化;掺杂94|0|0更新时间：2026-03-06 -
摘要：煤制乙二醇技术对保障我国乙二醇供应链安全及推动煤基化学品高质量发展具有重要战略意义。由于煤制乙二醇路线工业化时间较短，目前对其以催化剂为核心的工艺单元的发展趋势还缺乏系统认识，这制约了煤制乙二醇及其下游产业链的进一步拓展。根据煤制乙二醇系统各个单元相互关联的特点，综述了CO原料气净化、草酸二甲酯合成与加氢转化、乙二醇产品精制以及含硝酸废液高效回收等关键单元的催化剂研究进展，并对煤制乙二醇主要工艺单元催化剂的未来发展进行了展望。关键词：煤制乙二醇;CO偶联;草酸二甲酯加氢;乙二醇精制;硝酸还原;工艺耦合54|0|0更新时间：2026-03-06 -
摘要：浆态床加氢裂化催化剂的设计和开发是重油高效转化的关键。传统过渡金属硫化物催化剂在加氢反应过程中易团聚，导致金属原子利用率低和加氢性能下降。单原子催化剂具有最大的金属原子利用率和可调的活性中心结构，表现出优异的加氢性能，为重油浆态床加氢裂化催化剂设计提供了新思路。综述了近年来重油浆态床加氢裂化催化剂的研究进展，重点介绍了纳米催化剂和单原子催化剂的结构特性与催化性能差异，进而从原子尺度提出了配位结构调控、双原子位点协同调控和单原子-硫化物耦合调控的浆态床加氢裂化催化剂的设计策略，并对单原子催化剂在重油浆态床加氢裂化反应体系中存在的问题与挑战进行了展望。关键词：重油;浆态床加氢裂化;单原子催化剂;原子尺度调控;活性位点48|0|0更新时间：2026-03-06 -
摘要：CO2与甲醇直接合成碳酸二甲酯是一种实现碳资源化利用的绿色原子经济性途径，但其应用面临反应热力学平衡限制、CO2分子高稳定性及催化剂难以循环使用等问题。多相催化剂的设计是突破该技术瓶颈的核心。本文系统综述了甲醇与CO2直接合成碳酸二甲酯的多相催化体系研究进展，重点分析了负载型催化剂、杂多酸催化剂、金属氧化物催化剂等多相热催化剂以及多相光催化体系、电催化体系的设计策略、催化性能与反应机理。文献研究表明，精准调控催化剂的形貌、晶面结构、氧空位浓度及表面酸碱位点，是提升DMC合成的关键策略；另一方面，光催化与电催化等外场能量辅助技术的引入，可在温和条件下有效突破反应的热力学限制，显著提高DMC收率。然而，当前催化体系仍面临活性与稳定性难以兼顾、反应条件偏苛刻、机理认识不足等挑战。未来研究应聚焦于设计低成本高稳定性催化剂，发展光-热-电多场耦合工艺，并结合原位表征与理论计算深入揭示活性位点动态机制，推动该绿色合成路线的工业化应用。关键词：甲醇;二氧化碳;多相催化剂;直接合成;碳酸二甲酯80|0|0更新时间：2026-03-03 -
摘要：在全球能源转型背景下，生物质高值化利用具有重要意义，但直接快速热解制得的生物油选择性低，限制了后续应用。采用KOH活化法制备了竹粉活性炭，并通过XRD、SEM和XPS等手段对其进行了表征，系统研究了不同生物质原料、活化比（m(KOH):m(竹粉生物炭)）、反应温度和竹粉活性炭加入量对原位催化热解竹粉产物分布的影响。结果表明，竹粉活性炭显著降低了生物油产率，显著提升了酚类和烃类化合物选择性。在600 ℃、活化比1:1以及3 g竹粉活性炭条件下，生物油中酚类化合物相对含量达61.83%，较直接热解提高62.37%，同时烃类化合物相对含量为11.89%，而呋喃和糖类等副产物显著减少。机理分析显示，竹粉活性炭的微孔结构与含氧官能团在促进木质素裂解、脱甲氧基和二次反应中发挥协同作用。综上，KOH活化制备的竹粉活性炭在提升酚类产率和选择性方面展现出显著优势，可为生物质高值化利用及高选择性制备酚类化合物提供理论依据与工艺参考。关键词：活性炭;竹粉;KOH活化;催化热解;酚类化合物37|0|0更新时间：2026-02-28 -
摘要：在“双碳”目标推动高效CO2捕集技术发展的背景下，研发具有较好CO2捕集性能、较低再生能耗和较高稳定性的绿色固体吸附材料成为关注重点。以高硫煤（硫质量分数≥ 5%）作为原料，在不引入外界硫源的情况下，使用K2CO3作为活化剂对其进行改性，制备了一系列硫自掺杂煤基活性炭。采用SEM、XRD和FT-IR等对样品的表面形貌、物相组成和表面官能团进行了表征，并研究了样品的低压CO2吸附性能和优选样品的循环稳定性。结果表明，在活化温度为800 ℃、m(碳酸钾):m(脱灰煤样) = 3:1的条件下制得的样品（SAC-K2CO3-3-800）具有良好的织构性质，其比表面积为929.27 m2/g。在25 ℃、CO2分压为0.015 MPa的条件下，AC-K2CO3-3-800的CO2吸附量和CO2/N2吸附选择性分别为0.80 mmol/g和19~23。在10次循环中，AC-K2CO3-3-800表现出较高的循环稳定性。关键词：煤基活性炭;高硫煤;CO2吸附;硫自掺杂31|0|0更新时间：2026-02-28 -
摘要：远洋船舶燃烧低品质燃油导致NOx和SOx排放问题日益突出，严重威胁海洋生态和人类健康。国际海事组织（IMO）对船舶排放标准持续收紧。介绍了船舶尾气后处理技术的分类、原理及其优缺点，综述了船舶尾气脱硫、脱硝及其一体化技术的原理及研究进展。当前船舶尾气治理技术多聚焦于单一污染物控制，难以实现多污染物的协同高效去除。开发高效、低能耗的脱硫脱硝一体化技术是未来发展的方向，当前此类技术多数处于实验或中试阶段。分析了一体化技术面临的问题，指出Ti基材料催化、改性海水、含氯氧化剂和低温等离子体等技术虽已取得初步进展，但受限于能耗高、系统适配性差等问题，难以在实际应用中推广。相比之下，生物质基材料结合选择性催化还原（SCR）技术具备绿色、高效和可持续的特征，在船舶尾气综合治理中具有广阔的应用前景。关键词：船舶尾气;脱硫;脱硝;一体化技术;污染控制35|0|0更新时间：2026-02-28 -
摘要：煤的热解是煤炭清洁高效转化利用的必经之路，探究煤的理化结构对其热解行为的影响具有重要意义。利用CH4与H2气氛分别对胜利褐煤（SL）进行了热预处理，对其气氛热处理前后的结构进行了系统的表征，并在流化床反应器中进行了快速热解实验，探究了SL结构变化对其热解行为的影响。结果表明，气氛热预处理脱除了SL的部分含氧官能团，降低了O/C原子数量比，破坏了交联结构，降低了热解活泼阶段（400~480 ℃）所需活化能，有利于热解焦油生成。同时，部分弱化学键在气氛热预处理过程中断裂，导致热解气体产率降低，半焦产率升高，且轻质焦油含量降低。CH4气氛可抑制气氛热预处理过程中脂肪侧链断裂；H2气氛更易促进SL中含氧官能团分解和煤大分子结构解聚，从而提高热解焦油产率。关键词：褐煤;气氛热预处理;煤结构;动力学;快速热解18|0|0更新时间：2026-02-12 -
摘要：在大气二氧化碳（CO2）浓度升高引发气候问题以及“双碳”目标推进的背景下，钙钛矿型PbTiO3虽具有光催化应用潜力，但纯相PbTiO3因带隙较宽、光生电子-空穴分离效率低而催化性能受限，稀土离子掺杂被视为提升其光催化性能的有效方法。采用水热法制备了纯相PbTiO3以及La、Sm、Pr、Dy和Tm离子掺杂的PbTiO3，通过XRD、SEM和UV-vis DRS等方法表征了催化剂的物相、形貌及光电性能等，并评价了催化剂光催化CO2还原性能。结果表明，Pr3+掺杂浓度为1%的PbTiO3呈尺寸为500~1100 nm的多边形块状，在CO2气体下300 W氙灯照射2 h后，该催化剂的CO、CH4产率分别达1.70 μmol/(g·h)、0.55 μmol/(g·h)，且呈现良好的稳定性。在60%N2/40%CO2混合气体下（其他条件不变），该催化剂的CO产量升至2.82 μmol/g，这是因为Pr3+掺杂为PbTiO3提供了4f轨道，减小了带隙宽度，促进了光生电子-空穴对分离，显著提升了催化剂光催化CO2还原性能。关键词：光催化CO2还原;稀土掺杂;PbTiO341|0|0更新时间：2026-02-12 -
摘要：针对现有燃煤电厂中各单元碳排放责任分摊不明确、系统评价方法不完善的问题，提出了一种新的能量系统分析方法，以定量揭示机组内部的碳排放责任，分析不同工况下机组的碳排放水平。以典型1000 MW燃煤发电机组为研究对象，建立了能量系统单元碳效与关键参数的相互作用模型。将碳效作为指标，分析了碳效与关键参数之间的关系，进而评价了各工况下机组的碳排放水平及相关因素的影响。结果表明，将碳效处于0.95~1.00作为高碳效区间，关注整体碳效则需要将机组工况维持在85.2%以上；关注锅炉和汽轮机单元各自的碳效，则需要将锅炉给水量和汽轮机主蒸汽流量分别控制在2769.02~3005.16 t/h和1484.45~2975.11 t/h。关键词：燃煤发电机组;碳排放;碳效18|0|0更新时间：2026-02-12
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