检索结果-内蒙古大学图书馆

储能科学与技术 2024年第8期13卷 2550-2558页

作者：巩文豪李蒙张涛张若涛刘艳侠郑州中科新兴产业技术研究院河南省储能材料与过程重点实验室河南郑州450003 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京重点实验室北京100190

以高镍三元单晶和多晶颗粒为正极材料,制备出了3种体系的正极极片。负极材料采用高首效和低膨胀的硅氧颗粒,并制备成负极极片。通过软包电池叠片和注液工艺,制备成单体电芯。采用3种不同的化成工艺对单体电池进行激活,经过高温加压和阶... 详细信息

以高镍三元单晶和多晶颗粒为正极材料,制备出了3种体系的正极极片。负极材料采用高首效和低膨胀的硅氧颗粒,并制备成负极极片。通过软包电池叠片和注液工艺,制备成单体电芯。采用3种不同的化成工艺对单体电池进行激活,经过高温加压和阶梯式充电电流方式化成的电池,循环500周后容量保持率高达95.3%。最终制备的单体电池在常温2 C放电条件下表现出优异的电化学性能,放电容量为23 Ah,能量密度达到269 Wh/kg。在常温1 C/2 C循环1000次后,电池容量保持率达到88.3%。单体电池在高温柜放置7天后,电池的容量保持率达到95.7%,容量恢复率为97.4%。该电池还具有优异的放电倍率性能,以1 C放电容量为基准值,10 C的放电容量比达到了83.3%。按照国家标准,电池还顺利通过了严格的加热和外短路安全要求测试。此外,通过选用一致性更高的6块单体电池以串联的方式进行组装,成功制备出了无人机电池组。该电池组尺寸为81 mm×183 mm×71 mm,重量为1902 g,2 C放电能量密度为240 Wh/kg,可满足不同倍率下放电,使之能够在多种复杂工作条件下为无人机提供可靠的动力支持。

关键词：无人机锂离子电池高能量电池组

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Cu基催化剂表面改性及其催化二氧化碳加氢制甲醇性能研究

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过程工程学报 2024年第10期24卷 1166-1176页

作者：杨强王刚李春山中国科学院成都有机化学研究所四川成都610041 中国科学院大学北京100049 中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室绿色过程与工程国家重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 惠州市绿色能源与新材料研究院广东惠州516083

开发CO_(2)加氢制甲醇高效Cu基催化剂对循环利用该温室气体具有重要意义。工作通过共沉淀、后浸渍法制备了系列助剂(Mn,In,Mo,Mg,Zr)改性的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂,并用固定床反应器评价了其CO_(2)加氢制甲醇催化性能。采用CO_(2... 详细信息

开发CO_(2)加氢制甲醇高效Cu基催化剂对循环利用该温室气体具有重要意义。工作通过共沉淀、后浸渍法制备了系列助剂(Mn,In,Mo,Mg,Zr)改性的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂,并用固定床反应器评价了其CO_(2)加氢制甲醇催化性能。采用CO_(2)-TPD、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和H_(2)-TPR研究了金属改性助剂对CZA物理化学性质的影响。此外,通过原位红外漫反射光谱表征揭示了CO_(2)加氢制甲醇反应机理。结果表明,Mn改性CZA催化剂具有良好的还原性能、优异的CO_(2)吸附能力和适宜的Cu^(+)/Cu^(0)比,恰当的Cu^(+)/Cu^(0)比例可促进甲氧基的稳定与转化,从而产生更多的甲醇。金属改性有助于增强铜与载体的相互作用,促进催化剂还原,抑制活性铜组分聚集。与未经处理的CZA催化剂相比,Mn改性催化剂表面具有更多中强碱性位点,有助于吸附更多的CO_(2),进一步加氢形成甲酸盐、甲氧基等中间体。CZA和改性CZA上CO_(2)加氢生成甲醇反应机理遵循甲酸盐途径,甲氧基是关键中间体。Mn改性CZA催化剂由于较强的金属-载体相互作用,催化剂表面Cu纳米颗粒解离H_(2)能力得到提高,载体中存在的间隙H有助于甲酸盐物种的产生,消耗的间隙H由表面Cu纳米颗粒解离出的H原子补充。改性催化剂中的间隙H存在和解离H_(2)能力提升加速了中间物种的形成与转化,促进甲醇的生成。

关键词： Cu基催化剂金属-载体相互作用甲醇合成表面改性反应机理

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多三元环季铵自燃离子液体的合成及性能

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含能材料 2023年第9期31卷 870-879页

作者：蒋章姚远刘雪刘龙焦念明张延强中国科学院过程工程研究所中国科学院粉体材料技术重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110020 郑州中科新兴产业技术研究院河南郑州450000

以三元碳环作为张力能结构单元,合成了基于N,N‑(二环丙基甲基)环丙胺为阳离子,二氰胺根和氰基硼氢根为阴离子的系列离子液体。采用核磁(NMR)、红外光谱(IR)和高分辨率质谱(HRMS)等表征方法,确认了所得离子液体的结构,并对其物化性质(如... 详细信息

以三元碳环作为张力能结构单元,合成了基于N,N‑(二环丙基甲基)环丙胺为阳离子,二氰胺根和氰基硼氢根为阴离子的系列离子液体。采用核磁(NMR)、红外光谱(IR)和高分辨率质谱(HRMS)等表征方法,确认了所得离子液体的结构,并对其物化性质(如熔点、热分解温度、密度、粘度、生成焓、比冲和点火延迟时间)进行了测定或计算。结果表明:设计合成的10种离子液体均能与白烟硝酸(WFNA)发生自燃,氰基硼氢类离子液体与相应的二氰胺类离子液体相比,点火延迟时间更短。张力环结构的引入可提高离子液体生成焓(0.87~1.96 kJ∙g^(-1)),三元环结构紧凑的堆积有利于提高离子液体密度(1.01~1.18 g∙cm^(-3)),张力环基自燃离子液体表现出更高的密度比冲(436.7~454.4 s·g·cm^(-3))。分子结构中引入张力环基团为提高自燃离子液体的能量密度提供了新的思路。

关键词：离子液体自燃能量密度张力环推进剂

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NiMo双金属催化热解废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯

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科学通报 2025年第18期70卷 2904-2913页

作者：刘俊泓李益宋坤桐侯文霞郑煦中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室离子液体清洁过程北京市重点实验室中国科学院绿色过程与工程重点实验室东南大学能源与环境学院中国石化石油化工科学研究院有限公司

以NiMo双金属为催化剂,在H2气氛下,通过催化热解成功实现了废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）高值转化,生产富含对苯二甲酸（TPA）的芳香化合物.在本研究中,重点研究了不同结构催化剂及NiMo催化剂中Ni的存在形式对于催化热解反应的影响.... 详细信息

以NiMo双金属为催化剂,在H2气氛下,通过催化热解成功实现了废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）高值转化,生产富含对苯二甲酸（TPA）的芳香化合物.在本研究中,重点研究了不同结构催化剂及NiMo催化剂中Ni的存在形式对于催化热解反应的影响.当热解温度为450℃、催化剂为5NiMo/Al2O3时,芳香族化合物收率最高,达到了62.6wt%,其中TPA含量为65.1%.经实验及表征结果分析,Ni对催化反应的促进作用不仅因为其优异的加氢性能,还在于Ni促进了MoO2在载体上的分散,从而提高了催化活性.同时,Ni还降低催化剂活化温度、增加催化剂热稳定性,其丰富的催化剂酸性位点进一步地促进PET的解聚加氢.此外,利用原位气相色谱技术考察了NiMo催化剂在H2气氛下催化PET催化热解的机理.研究表明PET转化为TPA的主要途径是Hβ的转移和烷氧基的断裂生成羧酸和乙烯基酯,乙烯基酯进一步加氢形成为羧基和烯烃.此项研究有望促进废旧PET在热解路径的高效定向转化.

关键词：废旧PET 催化 NiMo催化剂热解

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双添加剂协同提升钠离子电池循环稳定性

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储能科学与技术 2025年第5期14卷 1858-1865页

作者：刘德帅朱慧琴孙睿浩李蒙巩文豪李晓辉钱伟伟郑州中科新兴产业技术研究院河南省储能材料与过程重点实验室龙子湖新能源实验室氢能储能中心中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程国家重点实验室

电解液不仅影响离子传递过程，还参与电极/电解液界面膜的形成，对电池的循环稳定性起着重要作用，其中，电解液添加剂是参与电极/电解液界面构筑的主要成分。相较于锂离子电池，钠离子电池电解液及其添加剂的研究仍存在许多问题。本文... 详细信息

电解液不仅影响离子传递过程，还参与电极/电解液界面膜的形成，对电池的循环稳定性起着重要作用，其中，电解液添加剂是参与电极/电解液界面构筑的主要成分。相较于锂离子电池，钠离子电池电解液及其添加剂的研究仍存在许多问题。本文通过对电解液添加剂氟代碳酸乙烯酯（FEC）和1,3-丙烷磺酸内酯（PS）的深入研究，分析了不同添加剂组成的电解液对电池性能的影响。研究发现，含有FEC+PS双添加剂电解液的软包电池1 C循环600周后的容量保持率高达85.1%，其循环性能明显优于不使用任何添加剂或单独加FEC添加剂的电池，有效提升了NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2（NFM）||硬碳（HC）软包电池的循环性能。通过电极界面分析发现，FEC-PS双添加剂衍生的含有烷基磺酸钠（ROSO2Na）和氟化钠（NaF）的CEI/SEI膜，具有较高的机械强度和良好的柔韧性，极大提升了电极/电解液界面的稳定性，有效抑制了循环过程中NFM正极过渡金属溶出和HC负极析钠，同时缓解了软包电池产气的问题。本研究在软包电池的基础上调控添加剂组成，优化电极/电解液界面组分，改善了电池界面稳定性和循环性能，为开发高性能钠离子电池电解液提供了理论及技术支撑。

关键词：钠离子电池软包电池电解液添加剂电极/电解液界面

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超强碱离子液体-有机胺-水复配溶剂高效CO_(2)捕集

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过程工程学报 2023年第5期23卷 781-789页

作者：王凯旋李涛李玉白银鸽曾少娟任保增张香平董海峰郑州大学化工学院河南郑州450001 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所北京100190 惠州市绿色能源与新材料研究院广东惠州516081

CO_(2)捕集是实现碳减排的重要技术之一。其中,化学吸收法是一种有效的、适用于低CO_(2)分压的CO_(2)捕集技术。开发出一种高效、低能耗、环保的吸收剂是该领域的研究难点和热点。离子液体(ILs)作为一类绿色溶剂,在CO_(2)捕集中具有结... 详细信息

CO_(2)捕集是实现碳减排的重要技术之一。其中,化学吸收法是一种有效的、适用于低CO_(2)分压的CO_(2)捕集技术。开发出一种高效、低能耗、环保的吸收剂是该领域的研究难点和热点。离子液体(ILs)作为一类绿色溶剂,在CO_(2)捕集中具有结构可调节、反应速率快、吸收量高等优势,但存在黏度大、价格昂贵等问题,本工作提出将超强碱离子液体1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯咪唑([HDBU][Im])与单乙醇胺(MEA)复配得到离子液体复配溶剂,来提高吸收剂的CO_(2)吸收量并降低吸收CO_(2)后溶剂的黏度。研究了离子液体浓度、吸收温度、CO_(2)分压等对离子液体复配溶剂捕集CO_(2)性能的影响,测定了离子液体复配溶剂在不同CO_(2)负荷下的密度和黏度等物性。结果表明,30wt%MEA+10wt%[HDBU][Im]具有较好的吸收能力,在40℃下,CO_(2)吸收量达到0.1453 g CO_(2)/g溶剂,且吸收CO_(2)前后溶剂的黏度分别为2.312和4.303 mPa·s,显著低于离子液体吸收剂,是一种具有潜力的CO_(2)捕集溶剂。

关键词： CO_(2)捕集超强碱离子液体乙醇胺离子液体复配溶剂吸收量

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CO_(2)还原用甲酸脱氢酶分子改造的研究进展

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生物技术通报 2025年第3期41卷 14-24页

作者：陆峰黄玉红林燕娜马富强中国科学院苏州生物医学工程技术研究所、中国科学院生物医学检验技术重点实验室、医药酶工程研究中心苏州215163 中国科学院过程工程研究所、离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 威海先进医用材料与高端医疗器械山东省实验室威海264210

随着全球对可持续能源转型和温室气体减排的迫切需求,CO_(2)的高效绿色转化成为能源、环境科学以及化学工程等多个领域的研究热点。特别是在应对气候变化的背景下,CO_(2)的捕集和利用被视为实现碳中和的重要途径之一。甲酸脱氢酶(FDH)... 详细信息

随着全球对可持续能源转型和温室气体减排的迫切需求,CO_(2)的高效绿色转化成为能源、环境科学以及化学工程等多个领域的研究热点。特别是在应对气候变化的背景下,CO_(2)的捕集和利用被视为实现碳中和的重要途径之一。甲酸脱氢酶(FDH)作为将CO_(2)还原为甲酸盐的重要生物催化剂,在绿色化学和生物能源转化中展现出巨大的应用潜力,然而其催化活性、热稳定性和辅酶特异性等方面仍存在一定局限性。近年来,随着蛋白质工程技术和分子生物学的不断发展,研究者们提出了多种改造FDH性能的策略,使得FDH的应用前景得到极大提升。例如通过定向突变、结构优化等酶工程手段提高酶的底物亲和力,增强酶的刚性和构象稳定性以及改变辅酶结合位点,拓宽其在绿色转化过程中的应用前景。本文将对近年来FDH催化CO_(2)还原的研究进展进行全面总结,着重分析FDH在催化效率、热稳定性、辅酶特异性等方面的改进措施,探讨分子改造过程中所采取的具体策略,并总结这些策略的规律,以期为未来FDH的分子改造提供新的思路和方法,推动其在CO_(2)还原反应中的应用发展。此外,随着人工智能、机器学习和基因编辑等技术的发展,未来FDH的分子改造将更加高效和精确,这些新兴技术有望在较短的时间内筛选出具有优异性能的FDH突变体,为其在解决全球气候变化和能源危机方面提供可行的绿色解决方案。

关键词： CO_(2)还原甲酸脱氢酶分子改造催化效率热稳定性辅因子特异性甲酸盐 NAD+/NADH

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Pickering乳液催化非均相羟醛缩合反应研究

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化工学报 2023年第1期74卷 449-458页

作者：陈余郑晓妍赵辉王二强李杰李春山中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学化工学院北京101408 北京石油化工学院新材料与化工学院北京102617 先进能源科学与技术广东省实验室广东惠州516003

近年来,煤基合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺获得广泛关注,但甲醛、丙醛羟醛缩合反应存在反应过程不连续、分离回收过程复杂等瓶颈问题。本文以表面改性的二氧化硅(SiO_(2))纳米球为乳化剂,乳化剂颗粒交联进一步“加固”,在液滴周围形成了... 详细信息

近年来,煤基合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺获得广泛关注,但甲醛、丙醛羟醛缩合反应存在反应过程不连续、分离回收过程复杂等瓶颈问题。本文以表面改性的二氧化硅(SiO_(2))纳米球为乳化剂,乳化剂颗粒交联进一步“加固”,在液滴周围形成了致密SiO_(2)壳层,构筑了强化型油包水(W/O)Pickering乳液。该Pickering乳液催化体系不仅实现了催化剂的“固载”和羟醛缩合温和反应过程的非均相转化,也为其他均相催化反应体系提供了机遇。

关键词：乳液多相反应催化甲基丙烯醛多孔微球

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碳中和背景下的钢化联产发展趋势

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过程工程学报 2022年第10期22卷 1317-1324页

作者：石春艳张国帅李益张锁江中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室中国科学院绿色过程与工程重点实验室多相复杂系统国家重点实验室北京100190

本工作针对钢铁行业副产的煤气、余热、钢渣及钢化联产现状进行了分析,论述了碳中和背景下钢化联产绿色低碳技术的发展趋势,展望了未来无碳炼钢的新型钢厂从“以化固碳”转变为“以氢代碳”的新模式,并提出了加快钢化联产新技术应用建... 详细信息

本工作针对钢铁行业副产的煤气、余热、钢渣及钢化联产现状进行了分析,论述了碳中和背景下钢化联产绿色低碳技术的发展趋势,展望了未来无碳炼钢的新型钢厂从“以化固碳”转变为“以氢代碳”的新模式,并提出了加快钢化联产新技术应用建议和举措,以期建立以钢铁行业为龙头,耦合化工行业的新型工业可持续发展生态链,支撑我国“双碳”目标的实现。

关键词：碳中和钢铁化工钢化联产

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电催化反应电极界面纳微气泡多尺度研究进展

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中国科学：化学 2024年第6期54卷 892-902页

作者：褚俊杰王宗旭白璐刘亚伟董海峰冯佳奇张香平中国石油大学(北京) 化学工程与环境学院北京102249 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 先进能源科学与技术广东省实验室惠州516000

在电解水制氢、电催化还原CO_(2)等过程中,常伴随着电极表面纳微气泡的产生,其中气泡的成核、生长、运动等演变行为会极大影响电极表面活性位点的覆盖和释放,进而影响电化学反应效率.因此,电催化反应界面气泡的演化行为及调控机制,以及... 详细信息

在电解水制氢、电催化还原CO_(2)等过程中,常伴随着电极表面纳微气泡的产生,其中气泡的成核、生长、运动等演变行为会极大影响电极表面活性位点的覆盖和释放,进而影响电化学反应效率.因此,电催化反应界面气泡的演化行为及调控机制,以及其如何影响反应速率、反应稳定性及选择性,是当前研究的热点.本文综述了电催化反应中电极界面纳微气泡的多尺度演化过程及其与电催化性能间的构效关系的研究进展,阐述了气泡的成核、生长和脱离的演化机制;以电解水制氢和CO_(2)电催化还原反应为典型研究体系,重点论述了电极结构和电解液设计对纳微气泡演化行为和反应效率的影响规律;从实验研究和计算角度,对电催化反应中电极界面纳微气泡的重点研究工作及发展趋势进行了展望.

关键词：电极界面纳微气泡电催化气泡演化行为

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