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氢能技术发展趋势综述 预览
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作者 鲍金成 赵子亮 马秋玉 《汽车文摘》 2020年第2期6-11,共6页
氢能是未来构建以清洁能源为主的多元能源供给系统的重要载体,其开发与利用已经成为新一轮世界能源技术变革的重要方向。我国是能源消费大国,也是能源短缺国家。与其他能源相比,氢能可再生、零排放,功率密度是汽油、柴油的3倍,发电成本... 氢能是未来构建以清洁能源为主的多元能源供给系统的重要载体,其开发与利用已经成为新一轮世界能源技术变革的重要方向。我国是能源消费大国,也是能源短缺国家。与其他能源相比,氢能可再生、零排放,功率密度是汽油、柴油的3倍,发电成本也低于光伏、风能、石油等方式。发展氢能有利于保障能源安全,推进能源产业升级。氢能对加快推进我国能源生产和消费革命,加快新时代能源转型发展具有重大意义。我国发展氢能具备丰富的资源和供给能力,氢能应用市场潜力巨大,产业基础和整合发展能力强。经过多年积累,我国氢燃料电池汽车产业初具产业化条件。随着政策的引导、技术的更新突破和产业构建的逐步完善,已基本形成氢能研发、制备、储运、应用等完整产业链,上下游协作意识増强,企业间战略合作行动显著增加。但仍存在关键材料和核心技术尚未自主、基础设施建设不足、商业化推广模式尚未建立等诸多瓶颈。 展开更多
关键词 氢能 制氢 储运 加氢
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Dark Matter and the Energy-Momentum Relationship in a Hydrogen Atom 预览
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作者 Koshun Suto 《高能物理(英文)》 2020年第1期52-61,共10页
Einstein derived the energy-momentum relationship which holds in an isolated system in free space. However, this relationship is not applicable in the space inside a hydrogen atom where there is potential energy. Ther... Einstein derived the energy-momentum relationship which holds in an isolated system in free space. However, this relationship is not applicable in the space inside a hydrogen atom where there is potential energy. Therefore, in 2011, the author derived an energy-momentum relationship applicable to the electron constituting a hydrogen atom. This paper derives that relationship in a simpler way using another method. From this relationship, it is possible to derive the formula for the energy levels of a hydrogen atom. The energy values obtained from this formula almost match the theoretical values of Bohr. However, the relationship derived by the author includes a state that cannot be predicted with Bohr’s theory. In the hydrogen atom, there is an energy level with n = 0. Also, there are energy levels where the relativistic energy of the electron becomes negative. An electron with this negative energy (mass) exists near the atomic nucleus (proton). The name “dark hydrogen atom” is given to matter formed from one electron with this negative mass and one proton with positive mass. Dark hydrogen atoms, dark hydrogen molecules, other types of dark atoms, and aggregates made up of dark molecules are plausible candidates for dark matter, the mysterious type of matter whose true nature is currently unknown. 展开更多
关键词 Einstein’s ENERGY-MOMENTUM RELATIONSHIP Classical Quantum Theory Ultra-Low Energy Levels DIRAC Relativistic Wave Equation DARK Matter DARK Hydrogen TRIPLET Production
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富缺陷晶态WSe2纳米片:一种潜在的高效低成本析氢反应电催化剂 预览
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作者 杜洪方 王珂 +3 位作者 何松 杨凯 艾伟 黄维 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期196-201,共6页
氢是高效的清洁能源,在应对全球能源危机和环境污染方面具有重要作用。电解水制氢是通过消耗可再生的电能(水电、光电、风电等)和储量丰富的水资源以获得氢气,该方法制氢颇具应用前景。然而,电解水过程中的析氢反应(HER)动力学迟缓、过... 氢是高效的清洁能源,在应对全球能源危机和环境污染方面具有重要作用。电解水制氢是通过消耗可再生的电能(水电、光电、风电等)和储量丰富的水资源以获得氢气,该方法制氢颇具应用前景。然而,电解水过程中的析氢反应(HER)动力学迟缓、过电位高,导致制氢能耗较大。为提升析氢反应速率,需在电解水设备中引入贵金属作为催化剂,这进一步增加了制氢成本。开发高效低成本的析氢催化剂对电解水制氢的规模化应用至关重要。过渡金属硫属化合物(TMDs)因具有独特的层状结构和较低的氢原子吸附自由能,表现出良好的析氢催化活性,有望成为贵金属催化剂的替代品。近年来,MoS2、WS2、TiS2、TaS2、MoSe2、WSe2等TMDs材料被广泛用于催化析氢反应。TMDs的边缘位点被认为是其催化活性中心,且材料的催化性能与边缘位点数成正比。研究表明,通过缺陷调控增加边缘位点数是提升TMDs催化活性的不二法门。液相加工及其他低温合成法是目前制备富缺陷TMDs析氢催化剂的有效手段,然而该条件下得到的材料结晶性差、易发生电化学腐蚀、析氢稳定性低。高温处理可合成高结晶性的TMDs,具有较好的电化学稳定性。但高温结晶会使材料比表面积减小、缺陷和边缘位点数减少,造成催化活性不佳。采用化学/电化学剥离晶态TMDs样品,可在室温条件下制备富缺陷晶态TMDs析氢催化剂。然而,此方法受限于易燃溶剂的使用,且制备过程繁琐,难以实现规模化生产。因此,富缺陷晶态TMDs的制备,是高效析氢催化剂领域的研究重点和难点。在已报道的TMDs中,WSe2因带隙小(1.6 eV)、导电性好而备受关注,引发了微纳WSe2催化剂的研究热潮。其中,片状WSe2有利于材料活性位点与电解液直接接触,通常表现出更优异的析氢催化活性。类似其他TMDs材料,富缺陷晶态WSe2纳米片的制备,目前仍难以实现。 展开更多
关键词 过渡金属硫族化合物 硒化钨纳米片 超声辅助剥离 电催化 电解水 产氢 析氢反应
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AgPd泡沫催化剂的制备及分解甲酸析氢性能研究 预览
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作者 刘军 吴新华 +2 位作者 刘绚艳 周全 李容 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期187-193,共7页
在室温条件下采用异相催化剂催化甲酸分解制备氢气受到研究者们的极大兴趣。本研究中,由枝晶构成的三维(3D)多孔AgPd泡沫对甲酸分解析氢具有高催化活性。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、投射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对三维多孔AgPd... 在室温条件下采用异相催化剂催化甲酸分解制备氢气受到研究者们的极大兴趣。本研究中,由枝晶构成的三维(3D)多孔AgPd泡沫对甲酸分解析氢具有高催化活性。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、投射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对三维多孔AgPd合金泡沫膜的形貌和结构特征进行了表征。这种高活性是由于该泡沫具有大量的活性位点,如台阶、拐角、扭结和边缘等特殊结构。除了高催化活性以外,这种合金泡沫可采用氢气泡模板法在5分钟之内快速沉积在Ti基底上,无需其他有机物的加入,制得的AgPd合金泡沫无需后处理,可以直接用来分解甲酸制氢。这种催化剂可随时控制氢气的产生,只需将合金泡沫从HCOOH+NaCOOH的混合溶液中拉出或者浸入即可。这种泡沫催化剂在水中清洗、晾干或者在H2SO4中扫CV就可以活化。 展开更多
关键词 氢气的生成 甲酸分解 双元贵金属泡沫膜 枝晶 氢气泡模板
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GaP/GaPN核壳纳米线阵列修饰的硅光阴极的光电化学制氢反应 预览
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作者 谢关才 Saad Ullah Jan +10 位作者 董泽健 代亚雯 Rajender Boddula 魏玉轩 赵唱 辛琪 王娇娜 杜银芳 马兰 郭北斗 宫建茹 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期2-8,共7页
能够大规模同时提升电极的催化效率和稳定性对光电化学分解水系统的开发具有重要意义.硅是一种地球储量丰富且成熟的工业材料,由于其合适的带隙(1.1 eV)和优异的导电性,已被广泛用于光电化学制氢反应.然而,缓慢的表面催化反应和在电解... 能够大规模同时提升电极的催化效率和稳定性对光电化学分解水系统的开发具有重要意义.硅是一种地球储量丰富且成熟的工业材料,由于其合适的带隙(1.1 eV)和优异的导电性,已被广泛用于光电化学制氢反应.然而,缓慢的表面催化反应和在电解液中的不稳定性限制了其在太阳能制氢中的实际应用.III-IV族半导体材料也具有较高的载流子传输特性且被广泛用于光电器件.其中,GaP的直接带隙和间接带隙分别为2.78和2.26 eV,可与硅组成串联型光电极用于光电化学分解水.然而,GaP的光腐蚀电位位于禁带中,很容易在光电催化过程中发生光腐蚀而导致性能大幅下降.本文报道了一种新型的GaP/GaPN核/壳纳米线修饰的p型硅(p-Si)串联型光阴极,同未修饰的p-Si相比,其光电化学制氢性能更高.这可归因于以下几点:(1)p-Si和GaP纳米线之间形成的p-n结促进了电荷分离;(2)GaPN相对于GaP具有更低的导带边位置,进一步促进了光生电子向电极表面的转移;(3)纳米线结构既缩短了光生载流子的收集距离,又增加了比表面积,从而加快了表面反应动力学.此外,在GaP中引入氮元素还提高了体系的光吸收和稳定性.我们所提出的高效、简便的改进策略可应用于其他的太阳能转换体系.利用简单的化学气相沉积法制备GaP/GaPN核/壳纳米线修饰的p-Si光阴极.首先在p-Si衬底上利用Au纳米颗粒作为催化剂生长GaP纳米线;然后,去除Au催化剂,并在氨气中退火便形成了GaP/GaPN核壳纳米线.高分辨透射电子显微镜,拉曼光谱和X射线光电子谱的表征结果均证实了氨气退火使得GaP纳米线表面形成了GaPN的薄壳层,同时证明了GaP/GaPN核壳纳米线具有可调的核壳结构.在模拟太阳光下作为光阴极用于光解水制氢反应时,GaP/GaPN核壳纳米线修饰的p-Si光阴极的起始电位为~0.14 V,而未修饰的p-Si电极的起始电位大约在?0.77 V.而且,GaP/GaPN核/� 展开更多
关键词 核壳纳米线 GAP GaPN 制氢 光解水 串联结构
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葡萄糖循环电解制氢性能研究
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作者 王梦娇 高文君 +4 位作者 王桂洲 张秩鸣 孙振新 徐冬 郭桦 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-71,共4页
为了研究葡萄糖循环电解制氢性能,在液体催化燃料电池的基础上,搭建了葡萄糖电解制氢系统,对比研究了加热反应时长及反应次数对系统电解制氢性能的影响。结果表明:阳极电解液在120℃下加热24h后,电解制氢系统在常温及1V恒电压下的初始... 为了研究葡萄糖循环电解制氢性能,在液体催化燃料电池的基础上,搭建了葡萄糖电解制氢系统,对比研究了加热反应时长及反应次数对系统电解制氢性能的影响。结果表明:阳极电解液在120℃下加热24h后,电解制氢系统在常温及1V恒电压下的初始电流密度可达232mA/cm~2,且首次电解制氢的制氢量达到173mL。当阳极电解液在相同温度下加热不同时长时,随着加热反应时长缩短,葡萄糖的制氢效果逐渐变差;随着阳极电解液循环加热反应次数增加,虽然系统的制氢量逐渐减小,但分解后的葡萄糖仍有一定的制氢效果,验证了葡萄糖循环电解制氢的可行性。 展开更多
关键词 制氢 葡萄糖 电解 循环
有序介孔TiO2纳米纤维及其串联光催化水处理-产氢性能 预览
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作者 黄国城 刘学艳 +5 位作者 施双汝 李斯坦 肖正涛 甄伟前 刘升卫 王保强 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期50-61,共12页
光催化技术在环境净化及新能源开发方面具有巨大的研究潜力,特别在有机污染物降解去除和分解水制氢展示出了广泛的应用前景.二氧化钛(TiO2)具有出色的光催化活性和稳定性、低成本和无毒性等性质,是最有前景的光催化剂之一,但离广泛实用... 光催化技术在环境净化及新能源开发方面具有巨大的研究潜力,特别在有机污染物降解去除和分解水制氢展示出了广泛的应用前景.二氧化钛(TiO2)具有出色的光催化活性和稳定性、低成本和无毒性等性质,是最有前景的光催化剂之一,但离广泛实用还有一定距离.TiO2光催化活性很大程度上取决于其尺寸,结晶度和形状等结构特征,因此,TiO2的纳米结构优化设计,为开发高活性TiO2光催化材料,推动其商业和工业应用提供了新的可能.最近大量研究表明,一维(1D)纳米结构,如纳米管,纳米线和纳米纤维等,具有卓越的光生电荷分离和传输能力,可提高光催化活性.鉴于此,1D TiO2纳米光催化剂的设计和可控制备引起了广泛的研究关注.一般而言,1D TiO2制备方法包括溶胶凝胶法,水热法,溶剂热法和静电纺丝法.其中,水热法由于简单高效,是最广泛使用的一种制备方法.通常,水热法制备1D TiO2包括两个主要步骤.首先,在浓NaOH水溶液中的水热处理,将不规则的TiO2颗粒转化为均匀的1D纳米钛酸盐中间体.随后,通过氢离子交换和热转化,将所获得的钛酸盐转化为1D TiO2.钛酸盐中间体的形成和转化过程,对调控所得1D TiO2产物的结构特征,包括相、尺寸、形状和组成等,具有至关重要的作用.然而,传统水热法的反应条件非常苛刻,经常导致1D纳米结构的破坏及纳米颗粒的无序排列,降低了获得材料的光催化活性.因此,发展温和的钛酸盐转化方法,将为制备高活性光催化材料提供新思路.本文通过新颖的蒸汽热方法,成功将钛酸盐纳米带转化为由纳米晶定向组装而成的介孔TiO2纳米纤维.结合XRD,BET,TEM,XPS,UV-Vis和PL等分析手段详细表征了催化剂的组成与结构,基于有机污染物(以罗丹明B为例)降解以及光催化分解水制氢考察了催化剂的光催化活性.结果表明,在150°C蒸汽热处理得到的1D TiO2纳米纤维具有最高� 展开更多
关键词 二氧化钛纳米纤维 光催化 污染物降解 产氢
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ZIF-9(Co)衍生物磷化钴复合CeVO4协同高效产氢性能 预览
8
作者 张利君 郝旭强 +2 位作者 李俊柯 汪远鹏 靳治良 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期82-94,共13页
众所周知,太阳能是一种清洁,可持续的能源.如何更有效地利用太阳能来解决人类面临的能源和环境问题已成为近几十年来科研工作者们的研究热点.半导体光催化技术被认为是人工光合作用的主要发现.光催化技术是解决日益严重的能源短缺和环... 众所周知,太阳能是一种清洁,可持续的能源.如何更有效地利用太阳能来解决人类面临的能源和环境问题已成为近几十年来科研工作者们的研究热点.半导体光催化技术被认为是人工光合作用的主要发现.光催化技术是解决日益严重的能源短缺和环境污染问题的有效途径,越来越受到人们的关注.氢作为理想的清洁能源,具有燃烧价值高,无污染的优点.光催化制氢技术的应用是最具发展性的制氢方法之一.因此,有效光催化剂的设计和开发显得十分重要.由于光催化析氢反应(HER)主要是半反应,因此必须引入牺牲试剂.同时,光敏剂的存在加速了光催化剂对光的吸收.在这种情况下研究光催化材料的结构和性质之间的关系至关重要,它能指导人们开发低成本,高稳定性,高活性的析氢光催化剂.本文首次成功地合成了以ZIF-9(Co-MOFs)作为前驱体的CoP纳米粒子,并通过简单的化学沉淀法制备了CeVO4光催化剂.深入研究了CoP,CeVO4及其复合催化剂的光催化制氢性能.发现CoP/CeVO4复合催化剂在染料敏化条件下表现出优异的光催化活性.当CoP和CeVO4结合质量比为1:1时,所得样品V1C1的复合光催化活性对于析氢最佳,在5 h内氢产生量达到444.6μmol.由于CeVO4和CoP偶联是一步完成.CeVO4牢固地粘附在CoP颗粒的表面上,形成“小点”到“大点”异质结.XRD,XPS,SEM,EDX和TEM的结果显示,CoP和CeVO4纳米颗粒的形成和复合物的结构.基于对Mott-Schottky曲线,UV-vis漫射光谱,光电流-时间曲线,Tafel曲线,奈奎斯特曲线,线性伏安曲线和稳态/瞬态荧光测量结果表明,CoP/CeVO4高效析氢的原因是CoP和CeVO4复合后存在肖特基势垒,导致能带发生弯曲,并且CoP与CeVO4之间异质结所形成的内建电场能加速电荷转移.此外,CoP和CeVO4之间独特的协同效应为彼此提供了新的析氢活性中心.提高了载流子分离效率,降低了光生载流子复合率.因此,CoP 展开更多
关键词 光催化 COP CeVO4 染料敏化 产氢
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高粱酒糟糖化处理及其暗发酵产氢性能 预览
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作者 杨莉 宋杨 +1 位作者 徐晓义 张存胜 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期99-103,共5页
高粱酒糟是白酒生产过程中产生的富含纤维素的副产品,其暗发酵产氢被认为是较有前景的处理方法之一。为提高高粱酒糟氢气转化效率,探讨了不同预处理方式对高粱酒糟糖化率及糖化液发酵产氢的影响。结果表明,纤维素酶解是酒糟糖化的最优... 高粱酒糟是白酒生产过程中产生的富含纤维素的副产品,其暗发酵产氢被认为是较有前景的处理方法之一。为提高高粱酒糟氢气转化效率,探讨了不同预处理方式对高粱酒糟糖化率及糖化液发酵产氢的影响。结果表明,纤维素酶解是酒糟糖化的最优处理方式,其酶解条件为:固液比1:15(g:mL)、纤维素酶添加量4000 U/g,对应酶解液还原糖产率为17.21%,比对照组提高了341.28%。此外,糖化液产氢结果表明,与纤维素酶单一酶解方法相比,纤维素酶-淀粉酶耦合法的酒糟糖化液产氢率更高,对应的氢气产率为51.56 mL/g。扫描电镜结果显示,酒糟的纤维结构在酶解过程中明显被破坏,说明纤维素酶解促进了纤维素向糖类物质转化。 展开更多
关键词 酒糟 预处理酶解 暗发酵 氢气生产 挥发性脂肪酸
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Two-dimensional ultrathin MoS2-modified black Ti^3+-TiO2 nanotubes for enhanced photocatalytic water splitting hydrogen production 预览
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作者 Wei Ou Jiaqi Pan +7 位作者 Yanyan Liu Shi Li Hongli Li Weijie Zhao Jingjing Wang Changsheng Song Yingying Zheng Chaorong Li 《能源化学:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第4期188-194,共7页
Two-dimensional (2D) ultrathin MoS2-modified black Ti^3+-TiO2 nanotubes were fabricated using an electrospinning-hydrothermal treatment-reduction method.Bare TiO2 nanotubes were fabricated via electrospinning.Then,2D ... Two-dimensional (2D) ultrathin MoS2-modified black Ti^3+-TiO2 nanotubes were fabricated using an electrospinning-hydrothermal treatment-reduction method.Bare TiO2 nanotubes were fabricated via electrospinning.Then,2D MoS2 lamellae were grown on the surface of the nanotubes and Ti^3+/Ov ions were introduced by reduction.The photocatalytic performance of the 2D MoS2/Ti^3+-TiO2 nanotubes was~15 times better than that of TiO2.The HER enhancement of the MoS2/Ti^3+-TiO2 nanotubes can be attributed to the Pt-like behavior of 2D MoS2 and the presence of Ti^3+-ions,which facilitated the quick diffusion of the photogenerated electrons to water,reducing the H2 activation barrier.The presence of Ov ions in the nanotubes and their hollow structure increased their solar utilization. 展开更多
关键词 2D MoS2 TiO2 nanotubes Ti^3+self-doping Photocatalytic hydrogen production
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苹果酸辅助水热合成WO3及WO3-CuCrO2的光催化性能
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作者 童春杰 王桂赟 +2 位作者 田伟松 杨欢 王延吉 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期528-539,共12页
以钨酸钠或钨酸铵为原料、硝酸为酸化剂,在苹果酸辅助作用下采用水热法合成了WO3,采用XRD、SEM及Raman光谱对样品进行了表征。结果发现:苹果酸的加入、反应温度的升高及反应时间的延长都会促进单斜相WO3的形成。探讨了苹果酸辅助下,水... 以钨酸钠或钨酸铵为原料、硝酸为酸化剂,在苹果酸辅助作用下采用水热法合成了WO3,采用XRD、SEM及Raman光谱对样品进行了表征。结果发现:苹果酸的加入、反应温度的升高及反应时间的延长都会促进单斜相WO3的形成。探讨了苹果酸辅助下,水热反应过程中WO3的转化机制。测试不同条件下制得的WO3与CuCrO2复合后所得复合催化剂的光催化产氢活性。结果表明:水热反应时的钨源类型、苹果酸加入量、反应温度及反应时间对WO3的性能均有影响,而水热反应所得WO3样品,经热处理后再与CuCrO2复合,所得WO3-CuCrO2的活性比不经热处理制得对应样品的活性大幅提高,焙烧使WO3的结晶完整性得到改善。300 W氙灯照射下,WO3-CuCrO2光催化分解纯水1 h可产氢8μmol以上。 展开更多
关键词 WO3 水热法 苹果酸 光催化 制氢 催化技术
离子热处理合成氮缺陷石墨相氮化碳及其光解水制氢性能 预览
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作者 崔言娟 杨传锋 +3 位作者 祝玉鑫 宋艳华 滕伟 唐盛 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第2期261-268,共8页
以尿素和二氰二胺为原料热聚合得到石墨相氮化碳,分别采用直接二次煅烧和熔盐离子热后热处理在不同温度下对产物进行后热处理,得到氮缺陷氮化碳CN和CNS。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电镜(TEM)等手段对... 以尿素和二氰二胺为原料热聚合得到石墨相氮化碳,分别采用直接二次煅烧和熔盐离子热后热处理在不同温度下对产物进行后热处理,得到氮缺陷氮化碳CN和CNS。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电镜(TEM)等手段对所制备样品进行表征和分析,探讨了不同热处理温度和加热方法对催化剂微观聚合结构的影响;同时以光解水制氢为测试方法,考察了催化剂的可见光催化性能。结果表明,熔盐离子热更有利于氮化碳的层间聚合,得到高结晶度材料;在面内七嗪聚合单元中引入氮缺陷,产生末端氰基,优化电荷密度分布,增强电荷流动性;克服粒子尺寸效应,扩展催化剂的光吸收范围;当后热处理温度为500℃时,制备的CNS-500表现出优异的光解水制氢活性,是同温度下直接热处理得到的催化剂的3.84倍。 展开更多
关键词 氮化碳 离子热合成 光催化 制氢
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钌/氮掺杂石墨烯催化硼氢化钠水解制氢的研究 预览
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作者 张旭梅 韩贺 +3 位作者 高庆玲 刘阳 李悦 马晓艳 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期67-71,共5页
本文采用原位合成法制备了钌/氮掺杂石墨烯(Ru/NGR)催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂的结构形貌进行了表征。将Ru/NGR催化剂应用于硼氢化钠水解制氢体系,考察了钌的负载量、硼氢... 本文采用原位合成法制备了钌/氮掺杂石墨烯(Ru/NGR)催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂的结构形貌进行了表征。将Ru/NGR催化剂应用于硼氢化钠水解制氢体系,考察了钌的负载量、硼氢化钠的浓度、反应温度等对硼氢化钠产氢的催化性能的影响。研究结果表明:当温度为25℃,硼氢化钠浓度为2 wt%,钌负载量为3.9%时,产氢速率可达32.95 L·(gRu·min)^-1。通过对Ru/NGR催化剂催化硼氢化钠水解反应动力学数据研究研究得出该催化剂的活化能为46 kJ·mol^-1。 展开更多
关键词 硼氢化钠 产氢 氮掺杂石墨烯
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分子筛负载NiCo2O4催化剂的制备及其催化性能 预览
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作者 李正 姜妍彦 《大连工业大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期64-69,共6页
采用均相共沉淀法结合烧结工艺在分子筛表面负载了NiCo2O4化合物,并作为催化剂成功应用于硼氢化钠水解制氢反应中。利用SEM、EDS、XRD对所制备的催化剂物相及其形貌进行了表征。结果表明,所制备的催化剂为纯相NiCo2O4晶体,并均匀地负载... 采用均相共沉淀法结合烧结工艺在分子筛表面负载了NiCo2O4化合物,并作为催化剂成功应用于硼氢化钠水解制氢反应中。利用SEM、EDS、XRD对所制备的催化剂物相及其形貌进行了表征。结果表明,所制备的催化剂为纯相NiCo2O4晶体,并均匀地负载在分子筛表面,显微结构呈花瓣形片状。通过硼氢化钠水解制氢反应,研究了该催化剂的催化活性以及耐久性,发现在热处理温度为350℃条件下形成的NiCo2O4由于形成良好的晶体结构而呈现优异的催化活性。在硼氢化钠溶液质量分数10%、氢氧化钠溶液质量分数15%条件下,产氢速率可达357.1 L/(min·mol),活化能为36.7 kJ/mol,较金属型催化剂作用时的活化能低,意味着硼氢化钠水解反应在室温下更易进行。在最佳水解条件下,所制备的NiCo2O4催化剂循环使用9次,其活性仍未出现衰减,反而比最初的产氢速率提高了4.2倍。 展开更多
关键词 钴酸镍 制氢 水解 硼氢化钠
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碘硫循环制氢中HI浓缩精馏的模拟 预览
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作者 王俊 黄秀辉 崔国民 《华东理工大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期92-99,共8页
针对碘硫循环制氢中碘化氢(HI)浓缩分离的精馏问题,选用NRTL(Non-Random Two-Liquids)模型来修正HI-I2-H2O三元混合体系的液相非理想性。结合H2O-HI、H2O-I2和HI-I2体系气液相平衡的实验数据,采用极大似然法关联该三组体系NRTL模型表达... 针对碘硫循环制氢中碘化氢(HI)浓缩分离的精馏问题,选用NRTL(Non-Random Two-Liquids)模型来修正HI-I2-H2O三元混合体系的液相非理想性。结合H2O-HI、H2O-I2和HI-I2体系气液相平衡的实验数据,采用极大似然法关联该三组体系NRTL模型表达式中的二元交互作用参数。基于已确定参数的NRTL热力学模型,借助模拟软件Aspen Plus对HI浓缩精馏塔进行模拟设计,并通过灵敏度分析,分别考察了HI精馏塔的塔板数、回流比、进料组分等关键操作参数对分离效果和能耗的影响,得到了优化后的操作参数,为工业碘硫循环制氢过程工艺研究提供理论基础和指导。 展开更多
关键词 制氢 碘硫循环 HI浓缩精馏 参数优化
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废轮胎热解炭低温催化焦油重整制备富氢气体的研究 预览
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作者 杨殿才 潘宇涵 +3 位作者 黄群星 蒋旭光 王飞 严建华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期642-650,共9页
以全钢型废旧轮胎为原料,通过热解、活化、浸渍、焙烧的流程制备了三种热解炭催化剂,分别为轮胎热解炭(Raw char)、轮胎热解活性炭(AC)和负载Zn的活性炭(Zn/AC)。采用N2吸/脱附、SEM、EDS、XRD等表征方法对催化剂进行了一系列表征和分析... 以全钢型废旧轮胎为原料,通过热解、活化、浸渍、焙烧的流程制备了三种热解炭催化剂,分别为轮胎热解炭(Raw char)、轮胎热解活性炭(AC)和负载Zn的活性炭(Zn/AC)。采用N2吸/脱附、SEM、EDS、XRD等表征方法对催化剂进行了一系列表征和分析,发现CO2/H2O活化可显著提高催化剂BET比表面积,最高可达380 m^2·g^-1,有效改善催化剂表面结构性质,同时浸渍法使催化剂表面负载大量ZnO活性位。对三种催化剂在纤维素热解焦油重整制氢过程中的催化性能进行了研究,发现Raw char(600℃)具有最佳催化效果,相较于空白组(500℃),热解气中H2体积分数提高了12.4%,达到19.3%,其次为Zn/AC(500℃)组的17.8%,实现了低温下催化纤维素焦油热解制得高产率H2。 展开更多
关键词 废旧轮胎 催化剂载体 纤维素 催化重整 热解 制氢
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甲醇蒸汽重整制氢反应动力学研究进展 预览
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作者 庄晓如 徐心海 +2 位作者 夏鑫 李伦 徐文福 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期152-165,共14页
甲醇蒸汽重整制氢技术对于解决汽车、船舶等交通工具上燃料电池的氢源问题具有重要意义,近年来已成为碳氢燃料重整制氢的研究热点。本文首先综述了甲醇蒸汽重整制氢的5种反应机理,该方面的研究仍处于定性和推理阶段,尚未达成统一的结论... 甲醇蒸汽重整制氢技术对于解决汽车、船舶等交通工具上燃料电池的氢源问题具有重要意义,近年来已成为碳氢燃料重整制氢的研究热点。本文首先综述了甲醇蒸汽重整制氢的5种反应机理,该方面的研究仍处于定性和推理阶段,尚未达成统一的结论。然后分析了甲醇蒸汽重整反应动力学的研究进展,发现大多研究是基于Cu系催化剂提出,反应温度集中在160~350℃,反应压力多为1atm,研究表明反应物水醇比最优值为1.3~1.4。最后,整理了研究中所提出的动力学模型,指出相较于单速率和三速率模型,双速率模型可反映产物中CO的含量及其对反应速率的影响,且模型相对简单,动力学方程的求解过程也相对容易,但其适用性还有待进一步验证。本文可为甲醇蒸汽重整制氢系统的设计与优化提供理论依据。 展开更多
关键词 甲醇蒸汽重整 反应机理 反应动力学 动力学模型 制氢
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水电解制氢设备出口冲蚀磨损现象的数值模拟研究 预览
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作者 肖宠 张储桥 +2 位作者 沈英静 李闯 魏灿 《化工设计通讯》 CAS 2020年第3期152-153,共2页
水电解制氢设备是一种广泛应用在各个领域的制氢设备。在设备实际运行中,水电解制氢设备的气液出口存在严重的冲蚀磨损现象,且随着设备产气量的增大,磨蚀现象变得更严重,这限制了水电解制氢设备向大产气量的方向发展。主要探讨了气液出... 水电解制氢设备是一种广泛应用在各个领域的制氢设备。在设备实际运行中,水电解制氢设备的气液出口存在严重的冲蚀磨损现象,且随着设备产气量的增大,磨蚀现象变得更严重,这限制了水电解制氢设备向大产气量的方向发展。主要探讨了气液出口结构对冲蚀磨损的影响,模拟计算了电解槽气液出口通道内的流动状况,并对电解槽出口结构进行了改进。计算结果表明,将电解槽气液出口形状改成锥形后,转弯处的转角变大,减少了流体转弯的角度,减少了内外两侧流体的路程差,进而降低了内外两侧流体的速度之差,改善了转弯处流体对设备的冲蚀。 展开更多
关键词 电解 制氢 冲蚀 数值模拟
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浅谈杂多酸辅助电解水制氢研究 预览
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作者 赵誉良 王依帆 +3 位作者 赵梦云 卢西雷 李柄池 王霆 《广东化工》 CAS 2020年第2期61-62,共2页
化石能源的过度开发和全球气候的日益变暖,使人们对可再生性清洁能源的需求变得尤为迫切。氢能因为其可再生、对环境无害已成为替代化石能源的热门候选之一,因此如何高效制氢成为当今氢能开发的研究热点。本文提出了一种新型的电解制氢... 化石能源的过度开发和全球气候的日益变暖,使人们对可再生性清洁能源的需求变得尤为迫切。氢能因为其可再生、对环境无害已成为替代化石能源的热门候选之一,因此如何高效制氢成为当今氢能开发的研究热点。本文提出了一种新型的电解制氢方法:即将硅钨酸作为液体电极,纳米态催化剂无需在电极表面负载而被直接加入到PEM电解液中进行制氢,即创新地将制氢过程从电极表面反应转至液相反应,从而增大催化反应面积,达到高效制氢的目的。 展开更多
关键词 制氢 质子交换膜 硅钨酸
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焦炉煤气制氢工艺中程控阀内漏故障的分析 预览
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作者 李山虎 舒畅 +2 位作者 张函 杨子壮 赵冬 《冶金动力》 2020年第3期17-20,共4页
程控阀以其特有的优势而被广泛应用于焦炉煤气制氢工艺。本文结合鞍钢焦炉煤气制氢系统运行实践,系统分析了程控阀内漏对产品氢气质量、产量及检修成本造成的影响,提出了程控阀离线、在线判断内漏的原则方法,并简述了程控阀常见故障的... 程控阀以其特有的优势而被广泛应用于焦炉煤气制氢工艺。本文结合鞍钢焦炉煤气制氢系统运行实践,系统分析了程控阀内漏对产品氢气质量、产量及检修成本造成的影响,提出了程控阀离线、在线判断内漏的原则方法,并简述了程控阀常见故障的排除方法。 展开更多
关键词 程控阀 内漏 制氢 吸附塔
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