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摘要：低碳烯烃作为重要的化工平台产品，其市场需求持续增长。传统烯烃生产工艺不仅高度依赖化石资源，还会造成环境污染。页岩气和天然气资源的大规模开发与利用为烯烃生产提供了丰富的低碳烷烃资源，低碳烷烃脱氢制烯烃技术成为具有广阔应用前景的烯烃制备路线。近年来，CO2氧化低碳烷烃脱氢（CO2-ODH）受到广泛关注，开发具有高催化活性和稳定性的非贵金属基催化剂是CO2-ODH领域的重要研究方向。对比分析了典型非贵金属基CO2-ODH催化剂的催化性能，归纳了催化机理，并对非贵金属基CO2-ODH催化剂面临的主要挑战和相应改进策略进行了探讨。关键词：低碳烷烃;氧化脱氢;CO2利用;非贵金属基催化剂1|0|0更新时间：2026-08-04 -
摘要：积炭长期被视为导致分子筛催化剂失活的主要原因之一，工业上常需要对失活的分子筛催化剂采用空气烧炭的方式进行再生。通过梳理积炭领域的研究现状与面临的难题，发现积炭物种形态、结构与演变易受多种因素协同影响，并且积炭对反应过程的作用也不再被简单归结为单一的消极效应。一方面，积炭的过度沉积会覆盖催化剂表面活性位点，阻碍分子扩散，从而导致催化剂失活。另一方面，适量积炭可以在催化剂合成、反应路径调控等方面起到积极作用。随着对积炭认识的加深，积炭调控的整体思路正在从单纯的“被动去除”转向“主动调控”。具体而言，调变反应气氛可以显著延长催化剂寿命及优化产物分布，而预积炭、不完全再生等策略可在提高低碳烯烃选择性的同时降低CO2排放量。本研究可为实现工业催化过程中高产物选择性、低能耗和绿色可持续发展的目标提供参考。关键词：分子筛催化剂;积炭失活;积炭调控;积炭利用1|0|0更新时间：2026-08-04 -
摘要：醇胺富液在再生阶段普遍存在热负荷高和CO2解吸速率低等问题。为解决这一系列问题，采用级联合成法制备了一种钴镍双金属催化剂（NiCo-NC）。采用SEM、TEM和XRD等表征了NiCo-NC的结构，并以钴单金属催化剂（Co-NC）和镍单金属催化剂（Ni-NC）为对比，研究了其在富乙醇胺溶液（MEA富液）CO2解吸过程中的催化性能。结果表明，在91.2 ℃下，NiCo-NC作用下MEA富液的CO2最高解吸速率和CO2解吸量分别为8.3 mmol/min和136.1 mmol，优于Co-NC（7.4 mmol/min和124.3 mmol）和Ni-NC（7.3 mmol/min和107.8 mmol）。同时，NiCo-NC作用下相对解吸能耗较低（34.6%）。此外，NiCo-NC对醇胺溶液的催化解吸有一定适应性，并表现出良好的稳定性。关键词：MEA溶液;CO2解吸;钴镍双金属催化剂;再生能耗7|0|0更新时间：2026-07-28 -
摘要：在烟气CO2捕集领域，醇胺溶液CO2捕集效率和低温高效再生的协同提升是工业应用中亟待解决的关键问题。采用水热法制备了Ce@C（Ce浓度0.2 mol/L）、Mn@C（Mn浓度0.2 mol/L）和xCeyMn@C（x:y = n(Ce):n(Mn)）；以乙醇胺（MEA）和N-甲基二乙醇胺（MDEA）为胺组分构建了复配醇胺吸收剂（总质量40 g）。采用SEM、TEM和XPS等表征了催化剂的表面形貌、微观结构和电子状态等，并研究了催化剂作用下复配醇胺吸收剂的CO2吸收-解吸性能。结果表明，由质量分数分别为10%和20%的MEA和MDEA组成的复配醇胺吸收剂（1E2D）具有较高的CO2吸收-解吸性能，其CO2吸收载荷为8.648 × 10-2 g/g（吸收温度313.15 K，下同），CO2解吸量为5.867 × 10-2 g/g（解吸温度363.15 K，下同），解吸效率为67.844%。与1E2D相比，在1E2D中加入质量分数为0.05%的1Ce1Mn@C后，CO2吸收载荷可提高12.26%，CO2解吸量可提高30.74%，解吸能耗可降低14.6%。在连续进行5次循环后，该体系表现出良好的稳定性。关键词：CO2捕集;MEA;MDEA;Ce-Mn基催化剂4|0|0更新时间：2026-07-28 -
甲烷裂解碳的活化改性及其电化学性能研究 增强出版
摘要：甲烷裂解碳经活化处理后用作超级电容器电极材料，能够有效提升甲烷裂解工艺的经济性。基于这一背景，针对甲烷裂解碳碱活化工艺展开了研究，旨在优化活化条件以探究活性炭结构与比电容的相关性。采用正交实验结合极差分析法，探究了碱碳比（m(KOH)/m(甲烷裂解碳)）、活化温度和活化时间对活性炭结构和电化学性能的影响，随后固定碱碳比和活化时间，重点剖析了活化温度对活性炭的形貌、织构性质、物相和比电容等的影响。结果显示，随活化温度升高，活性炭的比表面积呈单调递增趋势，微孔比表面积则呈现“火山型”变化。C-4-600-2.0（600 ℃下活化2.0 h）的微孔比表面积达到最大值（1120.16 m2/g），微孔占比（微孔孔容/总孔孔容）也较大。当活化温度进一步升高，KOH会烧穿微孔壁，促使微孔联结形成大量孔径3 nm以上的介孔。电化学测试结果表明，活性炭的比电容与微孔比表面积呈正相关，证明微孔是影响其电化学性能的核心因素。C-4-600-2.0在三电极体系中比电容最高（193.71 F/g），双电极体系中比电容为176.4 F/g，且经5000次循环测试后，C-4-600-2.0依旧保持良好的电化学稳定性，比电容保持率为88.72%，库伦效率为87.02%。关键词：甲烷裂解碳;比电容;微孔;活化温度7|0|0更新时间：2026-07-28 -
摘要：精准调控CO2加氢反应路径以实现目标产物高选择性合成，是能源转化领域极具价值但富有挑战性的研究课题。为系统研究CO -
摘要：CH4/N2高效分离是低浓度煤层气资源化利用的关键。为开发高性能吸附剂，以中温煤沥青（CTP）为炭前驱体，采用兼具活化、阻燃与模板功能的K2CO3-KCl混合熔盐体系，在空气氛围下通过一步炭化工艺制备了煤沥青基多孔炭（CTP-t，t为炭化温度）。系统探究了炭化温度对CTP-t织构性质、表面化学性质及20%CH4/80%N2（以下简写为“CH4/N2”）吸附分离性能的影响。结果表明，CTP-t富含微孔结构与含氧官能团，其中CTP-700 CH4/N2吸附分离性能最优，其比表面积达863.04 m2/g，微孔孔隙率为96%，298 K下CH4吸附量为25.09 cm3/g，基于理想吸附溶液理论（IAST）计算的CH4/N2吸附分离选择性为6.27。动态穿透测试和变压吸附模拟证实，CTP-700对CH4/N2混合气具有良好分离效果，为低浓度煤层气高效利用提供了良好吸附材料与技术支撑。关键词：低浓度煤层气;中温煤沥青;多孔炭;熔盐活化;CH4/N2吸附分离;吸附剂6|0|0更新时间：2026-07-21 -
摘要：甲烷是仅次于二氧化碳（CO2）的第二大温室气体，煤层气作为非常规天然气的重要组成部分，正处于“双碳”战略下快速发展的关键期。针对通用碳核算标准工艺适配性不足及全链条实测数据匮乏的问题，以山西省某煤层气企业为研究对象，在全生命周期评价框架下，通过整合上游开采、中游储运处理和下游利用的设备信息及数据，构建了行业专属的全产业链碳排放核算体系。结果表明，全链条年度净排放为1774053.8 t/a（CO2当量），上、中和下游占比分别为47.8%、18.7%和33.5%。按排放源归并，甲烷直接排放占比为52.5%，间接排放占比为34.4%，化石燃料直接燃烧占比为13.1%。分段特征显示，产业上游以井口与集气站甲烷逃逸为主，中游以输配逃逸为主，下游呈现用电占比高的特点。基于核算特征，提出了甲烷减排、余热替代和清洁用电的路径。针对甲烷排放，利用生物甲烷替代减少逃逸，并通过蓄热式热氧化器/蓄热式催化氧化器单元销毁不可回收甲烷。针对燃料与热力利用，构建热能回收体系，减少锅炉用气及外购热力排放。针对电力侧，则通过实施新能源工程，提升绿电消纳权重以压减间接排放。本研究构建的核算体系具有良好的煤层气行业适用性，不仅可为煤层气企业的精细化碳管理与碳资产开发提供方法学参考，更能为全行业的低碳转型路径设计提供坚实的实证依据。关键词：煤层气;全生命周期评价;碳核算;低碳路径5|0|0更新时间：2026-07-21 -
摘要：“双碳”目标背景下，开发液-液相变吸收剂对发展低能耗、高运行稳定性的CO2捕集技术具有重要意义。围绕液-液相变吸收剂的作用机理，概述了其吸收CO2过程的分相行为，指出体系组成和分子间相互作用与相变行为密切相关。在此基础上，从降低解吸能耗和调控富相黏度两个关键指标出发，总结了液-液相变吸收剂的研究进展，主要分析了其在工业应用中面临的分相稳定性不足、氧化与热降解和设备腐蚀等关键挑战。针对液-液相变吸收剂面临的挑战，分析了分子结构设计、溶剂体系优化和功能性添加剂调控等可行优化策略。最后，对液-液相变吸收剂的未来发展进行了展望。关键词：CO2捕集;燃煤烟气;相变吸收剂;降解反应5|0|0更新时间：2026-07-21 -
摘要：丙烷（C3H8）干重整（DRP）相较于甲烷干重整，具有反应温度较低、热力学平衡转化率高的优势，但产物氢碳比（n(H2)/n(CO)）偏低且催化剂易失活，严重制约其工业化应用。丙烷水蒸气重整（SRP）虽反应活性较高，但存在水煤气变换（WGS）副反应，导致产物n(H2)/n(CO)过高，难以满足后续合成反应需求。以1Pt-Al2O3催化剂为例，系统探究了丙烷重整中引入水蒸气（H2O）对产物的调控机制。结果表明，在600 ℃、0.4%C3H8/1.0%CO2/2.0%H2O（百分数为体积分数）气氛下，C3H8转化率接近100%，产物中n(H2)/n(CO)提高至2.35。结合0.4%C3H8/2.0%H2O气氛下实验结果可推断，DRP-SRP耦合反应体系中，CO2可有效抑制WGS反应过度发生，进而获得适宜的合成气组成；H2O的引入可显著提升催化剂催化活性和耐久性，归因于Pt烧结被抑制。本研究可为丙烷重整制合成气的工业化应用提供重要理论参考。关键词：Pt基催化剂;丙烷重整;耦合反应;合成气;氢碳比12|0|0更新时间：2026-07-10 -
摘要：甲烷干重整（DRM）可将CH4和CO2转化为合成气，实现温室气体资源化利用并缓解能源危机。Ni-ZrO2催化剂因活性高、成本低被大量应用于催化DRM反应。其中，煅烧温度作为催化剂制备关键参数，直接影响其结构与催化性能。首先采用共沉淀法制备了不同煅烧温度（700 °C、800 °C和900 °C）的Ni-ZrO2催化剂，采用XRD、TEM和H2-TPR等方法对催化剂进行了表征，筛选了最优煅烧温度，明确了煅烧温度对Ni-ZrO2催化剂结构及DRM反应催化性能的影响。结果表明，800 ℃下煅烧可以构建适中的Ni-ZrO2相互作用，更重要的是800 ℃下煅烧可以构造m-ZrO2/c-ZrO2混相异质界面以均匀锚定Ni纳米颗粒。在800 °C、常压和空速36000 mL/(g·h)空速条件下反应25 h，Ni-ZrO2-800作用下CO2和CH4转化率分别达到88%和81%，且该催化剂保持较高活性和稳定性。相比之下，Ni-ZrO2-700和Ni-ZrO2-900则表现出较低的活性和稳定性，这是由于锚定Ni物种的异质界面位点不足，以及Ni物种被过度包覆。因此，在800 °C的最优煅烧温度下，通过构建混相异质界面及适中金属-载体相互作用，可提升催化剂催化活性与稳定性。本研究可为后续Ni-ZrO2催化剂制备工艺优化及工业化应用提供理论支撑。关键词：甲烷干重整;煅烧温度;ZrO2异质界面;碳溢流;氧空位14|0|0更新时间：2026-07-08 -
摘要：随着生物质航空煤油市场的蓬勃发展，费托合成技术再次成为研究热点。当前工业应用的共沉淀型铁基催化剂存在机械强度不足的缺点，易引发催化剂结构塌陷、反应器堵塞等问题。考虑到负载型铁基催化剂在费托合成技术中的应用潜力，对近年来负载型铁基费托合成催化剂载体的研究成果进行了综述。首先概述了氧化物和碳基载体的研究现状，然后从结构特性、改性策略和催化机制等方面对两种载体进行了分析，最后对未来负载型铁基催化剂载体的发展进行了展望。关键词：费托合成;铁基催化剂;氧化物载体;碳基载体12|0|0更新时间：2026-07-08 -
摘要：高镁锂比盐湖卤水的锂离子（Li+）高效选择性分离，是我国盐湖提锂产业发展亟待解决的关键问题。电控离子渗透（ESIP）技术通过整合离子选择性识别与连续渗透传输机理，为Li+高效连续选择性分离提供了有效途径。针对锰酸锂（LMO）本征导电性不足、成膜性能差的问题，以磺化聚苯乙烯（SPS）为黏结基质、碳纳米管（CNT）为导电骨架和LMO为锂选择性识别单元，设计制备了SPS/LMO/CNT三元复合膜电极，并将其应用于ESIP系统中，系统探究了膜的电化学响应机制及其对Li+的分离性能。结果表明，SPS/LMO/CNT膜不仅呈现出双电层电容与赝电容协同响应行为，还可实现Li+的可逆脱嵌。最优LMO负载量（400 mg）下，SPS/LMO/CNT膜对Li+的去除率可达67.86%。在Li+和镁离子共存体系中，SPS/LMO/CNT膜对Li+的选择性可达20以上，展现出优异的Li⁺选择性识别与迁移能力。同时，SPS、LMO和CNT相互作用形成的致密交联网络结构赋予了膜良好的循环稳定性，可实现连续5次Li⁺分离循环。关键词：锂离子;电控离子渗透;SPS/LMO/CNT;选择性分离16|0|0更新时间：2026-07-03 -
摘要：作为实现碳减排的关键技术，CO2捕集、封存与利用正发挥着越来越重要的作用。然而，以传统多孔液体进行CO2捕集面临着依赖有机溶剂、成本高和环境不友好等问题。以ZIF-8为吸附质，筛选了稳定剂，调控了稳定剂与ZIF-8的质量比以及ZIF-8固含量（m(ZIF-8)/(m(ZIF-8) + m(水))），构建了ZIF-8/水相多孔吸附体系，并对其CO2吸附性能进行了测试。结果表明，聚乙烯醇（PVA）为优选稳定剂，在m(PVA):m(ZIF-8) = 1.0:0.5、ZIF-8固含量为5%时，体系具备良好的流动性与分散稳定性，在常温常压下（25 °C、101.3 kPa）的CO2吸附量为0.663 mmol/g。经过5次吸/脱附循环后，该体系的CO2吸附量仍保持在初始CO2吸附量的86%以上。本研究将为开发低成本、低能耗且环境友好的CO2吸附体系提供新思路。关键词：ZIF-8/水相;CO2捕集;聚乙烯醇;CO2吸附体系12|0|0更新时间：2026-07-03 -
摘要：生物质气化制绿色甲醇工艺中，合成气氢碳比调控是整个工艺流程的关键，其直接决定了工艺的碳原子利用率、能耗水平和经济效益。以75000 m3/h（标况）的生物质合成气处理规模为基准，对合成气原位耦合绿氢氢碳比调控工艺、变换-低温甲醇洗协同氢碳比调控工艺、变换-变压吸附（PSA）协同氢碳比调控工艺和变换-N-甲基二乙醇胺（MDEA）协同氢碳比调控工艺进行了综合分析。结果表明，在当前技术水平和市场价格体系下，变换-MDEA协同氢碳比调控工艺具有最低的投资强度和良好的运营经济性，其单位产能投资为4032 CNY/(t·a)，财务内部收益率为35.26%，动态投资回收期为5.10 a。合成气原位耦合绿氢氢碳比调控工艺虽然具有较高的碳利用率和负碳排放潜力，但其经济性极度依赖于绿氢成本，属于长期战略性技术。关键词：生物质气化;绿色甲醇;氢碳比调控;绿氢18|0|0更新时间：2026-07-03 -
摘要：高效、低成本深度脱除甲酸分解法制备氢气中的微量甲酸杂质，在甲酸制氢技术的开发中有着重要应用。以工业煤质活性炭为载体，采用浸渍法制备了一系列不同三乙醇胺负载量（质量分数）的吸附剂，利用XRD、N2吸/脱附、FT-IR和元素分析等手段对改性前后煤质活性炭的理化性质进行了表征；研究了三乙醇胺负载量对吸附剂结构、性质及其吸附氢气中甲酸性能的影响，考察了吸附剂循环性能，并结合红外光谱分析了其脱除甲酸的机理。结果表明，不同三乙醇胺负载量制备的改性吸附剂的甲酸吸附容量主要与煤质活性炭比面积、表面含氮官能团有关，比表面积增大有助于活性组分负载，而表面负载三乙醇胺则增强了其化学吸附性能。其中，当三乙醇胺负载量为5%时制备的吸附剂具有较大的表面积（774 m2/g），N元素质量分数从0.25%（煤质活性炭载体）增至0.68%，对氢气中甲酸的吸附性能最佳。在吸附温度为30 ℃，氢气体积空速为1000 h-1时，其穿透吸附甲酸容量达701 mg/g，是未改性煤质活性炭吸附容量的5.35倍，经过3次循环再生后，吸附容量保持在694 mg/g。这归因于甲酸与三乙醇胺反应生成三乙醇胺甲酸盐，该反应显著提升了吸附剂吸附甲酸的性能。本研究为吸附纯化甲酸分解法制备氢气中的微量甲酸杂质提供了一种新策略。关键词：煤质活性炭;三乙醇胺;吸附;甲酸;氢气10|0|0更新时间：2026-06-29 -
摘要：在重型柴油车国六排放标准技术路线中，柴油颗粒捕集器（DPF）的主动再生会使后端的NH3选择性催化还原（NH3-SCR）催化剂处于高温水热环境中。因此，开发在该条件下综合性能稳定的催化剂具有重要的应用价值。系统综述了NH3-SCR催化剂的水热失活机制与稳定性提升策略。首先，聚焦分子筛催化剂，分析了水热老化导致的骨架脱铝与活性金属物种迁移聚集的协同失活机制；随后，针对金属氧化物催化剂，阐述了载体相变、活性相结晶和表面活性位点损失的热失活本质。在此基础上，从分子筛组成优化、助剂添加和骨架结构调控等方面，总结了提升水热稳定性的主要策略。最后，对未来高水热稳定性NH3-SCR催化剂的开发前景进行了展望。关键词：NH3选择性催化还原;水热稳定性;分子筛催化剂;金属氧化物催化剂19|0|0更新时间：2026-06-29 -
摘要：当前，高效消除剧毒污染物CO是极为迫切的需求，而CO热催化氧化作为一种经济有效的净化策略已得到广泛研究。CeO2具有优异的储氧释氧性能、丰富的表面缺陷位等，是该领域极具潜力的载体材料。然而，传统CeO2基催化剂面临稳定性差、金属利用率低的问题。金属-载体强相互作用（SMSI）在提高催化剂稳定性、金属利用率方面有着卓越贡献。利用尿素热解对CeO2载体进行了预处理，随后将Pt负载于载体上，调控了SMSI，采用XRD、XPS和H2-TPR等方法对Pt/CeO2-NX催化剂进行了表征，探究了催化剂催化CO氧化反应性能。结果表明，预处理使得催化剂表面氧空位数量增大、氧化还原性能显著增强以及SMSI增强。Pt/CeO2-N5展现出最佳的催化性能，在约260 °C下可实现CO转化率达100%，较传统Pt/CeO2-N0（未引入尿素）的CO完全转化温度降低了约40 °C。关键词：Pt/CeO2;CO氧化;金属-载体强相互作用19|0|0更新时间：2026-06-24 -
摘要：面向高温工业低碳转型，氨作为零碳燃料具有广阔应用前景，但低反应活性制约了其应用。富氧燃烧通过提升氧化剂（O2）含量，可有效提升燃烧稳定性。然而，目前针对高温工业工况下氨氢预混旋流火焰的研究仍显不足。基于kW级工业旋流燃烧器实验平台，结合雷诺平均模拟与化学反应器网络模型，研究了空气助燃（氧气体积分数为21%）与富氧条件（氧气体积分数为25%）对低裂解率氨氢预混旋流火焰稳燃及排放特性的影响。结果表明，富氧燃烧显著拓宽了稳燃极限，随着氧气体积分数升高，火焰形态由“V”形转变为直筒形；烟气中未燃NH3与NO之间呈竞争-抑制关系，协同低排放窗口由过量空气系数（λ）≈ 1.2（氧气体积分数为21%）前移至λ ≈ 1.1（氧气体积分数为25%）。数值模拟结果表明，富氧条件相较空气助燃使火焰OH峰值提升约24%，通过NH3 + OH ⇌ NH2 + H2O（R278）等反应加速氨氧化，同时抑制NHi中间体向N2转化，促使活性氮更多流向NO生成方向。相关研究结果阐明了富氧强化氨燃烧的机制及其排放权衡关系，可为高温工业氨燃料清洁高效应用提供理论与实验依据。关键词：氨氢燃料;富氧燃烧;火焰形态;氮氧化物;化学反应器网络15|0|0更新时间：2026-06-23 -
摘要：为解决废弃PVC在传统处理过程中脱氯能耗高、易生成有毒副产物等问题，采用反应力场分子动力学（ReaxFF-MD）方法，研究了PVC在超临界水中的定向气化机理及产物调控规律。通过构建超临界水体系和蒸汽体系，揭示了体系类型、温度（2700~3300 K）和反应时间（0~1500 ps）对产物分布的影响。结果表明，相较蒸汽体系，超临界水体系能够显著加速PVC分解。温度升高有利于促进碳链断裂和脱氯反应，在3300 K时93.3%（HCl中氯与 PVC 中氯数量之比）的氯元素以HCl形式脱除，未检测到氯代烃及二噁英类副产物。反应过程表现为两个阶段：前300 ps为快速脱氯阶段，随后进入碳链深度裂解和气体产物生成阶段。超临界水体系中水分子解离产生大量·OH和·H，能够持续促进PVC链断裂，并通过自由基耦合作用及水煤气反应提高H2产率。关键词：PVC;超临界水气化;分子动力学模拟;反应机理44|0|0更新时间：2026-06-18
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