一、氧、氮、乙炔及碱液的分析(论文文献综述)
彭燕秋[1](2019)在《燃料电池用碱性聚合物电解质稳定性研究》文中提出氢能时代的来临推动了氢燃料电池的发展,尤其在作为车用动力以及便携式电源方面,氢燃料电池被寄予厚望。目前发展最为成熟的质子交换膜燃料电池(PEMFC)已实现了乘用车的小范围应用,但是PEMFC的强酸性工作环境使之无法摆脱对贵金属催化剂的依赖,催化剂高成本以及贵金属低储量成了PEMFC大规模应用的阻碍。碱性聚合物电解质燃料电池(APEFC)保留了PEMFC的优点,包括可低温启动、功率密度高、结构紧凑等,同时碱性工作环境提高了非贵金属催化剂使用的可能性。因此,APEFC受到日渐增长的关注。作为APEFC的重要组件之一,碱性聚合物电解质(APE)的研究至关重要。目前已有多种兼具高离子电导率与优异化学稳定性的APE隔膜材料可供研究,但是,大部分APE隔膜材料在电池功率密度与运行稳定性方面表现不佳。原因可能在于APEFC运行时,阴阳极电化学反应带来H2O的消耗与生成,膜电极含水量处于动态变化过程。APE隔膜材料发生多次溶胀-收缩,带来了机械性能的变化,影响电池耐久性。认识到基于工程塑料改性的APE材料存在高离子电导率与尺寸稳定性的矛盾,从具有优异耐碱性及机械性能的聚醚醚酮(PEEK)入手,为了缓解此问题,通过APE结构设计进行相分离通道构建。提出“水致相分离方法”,在成膜溶剂中添加少量H2O诱导阳离子进行有序排列。借助分子动力学模拟进行可行性分析,并通过实验验证该方法能够有效提高离子传导性能。相分离通道构建法能够有效提高离子传导性能,但对APE隔膜溶胀限制能力有限。为了得到低溶胀率的APE隔膜材料,引入磺化纳米竹纤维(s-NBF)制备成QAPEEK/s-NBF共混增强膜。该类APE材料溶胀率仅为7.5%(80oC),且不随温度升高而变化。同时s-NBF的磺酸基团诱导季铵根基团发生局部有序排列,有利于离子传导,离子电导率可达120 mS cm-1(80oC),电池功率密度高达0.93 W cm-2,在共混增强膜中具有性能优势。但是,对QAPEEK膜与QAPEEK/s-NBF共混增强膜进行稳定性测试,发现其化学稳定性不佳。基于刚性工程塑料改性的APE材料存在两方面缺陷,一是化学结构不稳定,二是柔韧性差导致脆裂。而在APEFC运行过程中含水量动态变化是难以避免的,因此,对隔膜材料的改进应从提高柔韧性入手。选用具有高化学稳定性及柔韧性的聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段聚合物(SEBS)作为主链进行改性。该类APE柔韧性良好,但机械性能差,难以满足APEFC使用要求。使用聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜作为基膜制备成SEBS-C6-TMA@PTFE复合膜解决了机械强度问题,借助减薄膜厚度(10μm)实现了电阻的降低,弥补了PTFE基膜带来的离子传导劣势,提高其实用性。使用QAPPT作为催化层中的离子聚电解质(Ionomer)进行电池性能测试,电池功率密度仅为0.61 W cm-2。通过FT-IR及IEC变化确认APE材料化学稳定性良好,但在电池稳定性测试中仍存在明显的电压衰减。排除材料因素,电池功率密度及稳定性差的原因应该在于电极结构以及电极与隔膜界面。为了探究Ionomer对催化层结构的影响,选用聚苯乙烯(Pst)进行离子化改性得到Pst-C6-TMA作为Ionomer,调节Ionomer分子量及墨水配制条件进行催化层结构构建,改变IEC调整催化层亲疏水状态,调整催化剂与Ionomer用量比构建良好的三相界面。经过条件优化,SEBS-C6-TMA@PTFE复合膜与Pst-C6-TMA Ionomer电池功率密度可提升至1.03 W cm-2。研究发现Pst-C6-TMA Ionomer化学稳定性良好,但是电池稳定性难以令人满意,其原因在于Pst-C6-TMA高溶胀率带来Ionomer的流失。提高APEFC电池稳定性的关键在于保证催化层结构稳定以及优化催化层与隔膜界面。对膜电极进行热处理,通过聚合物链段的热运动,Ionomer与APE隔膜发生链段缠绕,缓解界面问题,有效降低电池高频阻抗。然而,热压处理导致催化层结构坍塌,阻碍了反应气传质以及水传导,电池功率密度及稳定性提升不明显。为了缓解Ionomer流失同时保障催化层结构,选用疏水性强的氟化乙炔黑(F-ACET)辅助构建阳极催化层。氟化乙炔黑能够有效提高电池稳定性,但其不良导电性对电池性能产生了严重的负面影响。进一步改用乙炔黑(ACET)作为添加物,在保证电池功率密度变化不大的同时电池稳定性有了显著提高。该探究为后续电池稳定性探究提供了思路与方法。
西安交通大学制冷教研室讲编写组[2](1971)在《空分原理讲座 第二讲 空分设备和机器》文中指出空气的组成中,有少量的水蒸汽、二氧化碳、乙炔和碳氢化合物等气体。它们在低温条件下从空气中析出,积聚在空分装置的一定区域内,堵塞设备,甚至引起爆炸,影响操作和安全。为了提高运行的安全性,可靠性和经济性,设置专门的净化设备,净除空气中少量的水蒸汽、二氧化碳、乙炔等有害气体。
杨淑慧[3](2018)在《流化床甲醇制丙烯(FMTP)轻烃分离工艺优化》文中指出丙烯做为一种非常重要的有机化工基础原料,广泛应用于各个领域,如制作丙烯颜料,合成聚丙烯,生产丙烯腈、合成橡胶等。近年来,丙烯的应用越来越广泛,以丙烯为原料制成的产品由于其优良的性能及合理的价格,越来越多的替代了各种非塑性材料,这使得丙烯的需求量快速增长,但由于生产能力不能满足消费需求,丙烯市场仍然有较大缺口。通过合成气经甲醇制丙烯的方法,收率较高,可以解决国内甲醇供大于需的现状。因此经由甲醇制取丙烯成为解决甲醇产能过剩及丙烯生产两大问题的关键技术和途径,大力推动了煤制丙烯技术的发展。本论文在分析丙烯市场现状、现有技术及发展基础上,从环境保护、劳动保护、经济效益等角度,深入探讨对现有工艺技术的改进以及工业应用的可行性和实际操作性。主要通过对水洗塔洗涤水工艺技术改进、碱洗塔废碱液处理技术改进、甲醇净化器工艺应用及技术改进三个方面的现有工艺及改进后工艺进行对比分析,对各改进工艺进行详细阐述,并通过对技术改进带来的经济效益进行计算,说明将此部分改进用于工业化生产的可能性。目前世界上丙烯的生产主要基于石油路线,近年来,随着石油开采量的持续下降,石油价格不断升高,使得丙烯生产的原料成本持续上升,成本问题急需解决,通过此次技术改进,从经济性、环保性、产能等方面对轻烃分离装置的工艺进行合理优化,提高装置运行的稳定性,尽可能提高产品收率,保证产品品质,很大程度的降低生产成本,推动煤制丙烯工艺的发展。
陈冬[4](2021)在《NaOH-H2O2-水体系下蔗髓半纤维素溶出的过程行为及固、液组分高值化利用研究》文中研究说明以农业秸秆等可再生资源制备高附加值产品已成为世界各国的优先发展主题。作为糖纸联产工业的低值废弃产物,由于富含纤维素、半纤维素的特点,蔗髓可被用于制备相关的先进功能材料,实现其高值化利用。然而,现有的资源化利用技术存在着资源利用率不高、环境负荷大或成本高昂等关键技术瓶颈,限制了后续功能材料的规模化应用。因此,在保证资源高效利用的前提下,开发更为经济环保的新技术是实现蔗髓废弃物规模化利用的重要举措,亦高度契合轻工与农林领域关于“农林生物质资源高值化利用”的重大战略规划,对于我国正在实施的乡村振兴战略意义重大。基于此,本文主要利用碱性过氧化氢水溶液处理蔗髓原料,使其中的半纤维素高效溶出,然后分别实现固、液组分中有价物质的功能化,进而实现蔗髓纤维原料的无废生物质炼制。具体研究内容及主要结论如下。首先,采用醇沉重量法对氢氧化钠-过氧化氢水溶液抽提的蔗髓半纤维素进行定量分析。结果表明:可以忽略提取过程中副产物(木素、灰分等)对测定结果准确性的影响。后续动力学行为分析表明:当碱浓度为~100 g/L时,碱水合离子的水动力直径刚好和纤维素微细纤维的层间距相匹配;此时,半纤维素的提取率达到最大。对溶出过程动力学进行建模分析后得到其溶出活化能为22.19k J/mol,表明半纤维素的溶出过程主要是受物理扩散控制。在本实验条件下,所建立的模型可以有效地预测常压氢氧化钠-过氧化氢抽提蔗髓过程中半纤维素的溶出程度。其次,采用氧化还原引发自由基聚合法将丙烯酰胺单体接枝到蔗髓半纤维素大分子上制备成半纤维素-丙烯酰胺水凝胶载体(HEMI-g-AAMs),然后利用HEMI-g-AAMs负载钯纳米粒子(Pd/HEMI-g-AAMs)并用于乙炔加氢实验。乙炔加氢实验表明:在100 oC和70000 h-1的空速条件下,乙炔转化率和乙烯选择性分别高达100%和94.70%。表征结果说明了上述水凝胶载体上的富氮基团可有效调控钯纳米粒子的物理化学性质,间接影响催化剂的催化活性。上述研究结果为蔗髓中碱溶性半纤维素在催化材料制备领域中的应用提供了参考。最后,本文还利用了蔗髓碱不溶残渣富碳以及多孔的性质,将其热裂解-活化为多孔生物炭(BPR-BC)材料,并用于净化含Cr(Ⅵ)废水。吸附实验结果表明:所制备的生物炭具有超高的比表面积,其对Cr(Ⅵ)的吸附是自发的、吸热的,且对Cr(Ⅵ)的最大去除能力高达186.76 mg/g。最后,基于“以废制废”的理念,在含铬废吸附剂中掺杂了金属铜物种,使其成为Cu-Cr基负载型催化剂,并用于生物质糠醛加氢实验,实现了废吸附剂的合理化、资源化处置。总之,利用碱抽提技术,本文实现了蔗髓半纤维素与纤维素-木素残渣的高效分离,结合后续资源化利用手段,可进一步实现在无废生物质炼制理念下蔗髓及类似纤维原料的规模化处置。
汪慧琳[5](2019)在《气化稻壳炭基金属硫化物复合材料的制备及其电化学性能研究》文中研究说明随着社会的发展,能源和环境危机成为制约可持续发展的全球性问题。生物质能作为绿色、清洁的可再生能源,在应对全球气候变化、能源供需矛盾和可持续发展等方面起到了十分重要的作用。生物质气化多联产技术,作为生物质能源利用的重要技术之一,是生物质在高温限氧条件下,经过热解、氧化和还原等反应生成可燃性气体、生物质炭和生物质液的过程。可燃性气体可以用来发电(或供热),生物质炭根据原料的不同可以制备活性炭、工业用炭、土壤改良剂等,生物质液可以做液体肥。为实现气化生物质炭的高值化利用,本文以气化发电(或供热)多联产的固体产物气化稻壳炭为原料,通过碱液煮溶进行碳-硅分离以及物理化学一步活化法制备具有三维网络结构的多孔炭,应用于超级电容器电极材料;为提高碳基电极材料的低能量密度,进一步研究了气化稻壳多孔炭基掺S金属氧化物、过渡金属硫化物复合材料的合成及超级电容性能。主要研究工作如下:(1)以气化发电(或供热)多联产的固体产物气化稻壳炭为原料,采用碱液煮溶去除气化稻壳炭中二氧化硅自模板的方法,通过碱液结合二氧化碳的物理化学一步活化,制备了气化稻壳基多孔炭(RHAC)。它具有微孔、中孔以及大孔的多级孔道结构,不但提供了足够的离子输运空间和电荷储存的场所,而且有益于电解质离子渗透和扩散。测试结果表明,质量分数为30%的KOH溶液沸煮和850℃物理化学一步活化条件下得到的多孔炭,其比表面积为1383 m2/g,中孔率为61.2%,并具有丰富的含氧官能团(氧元素含量为14.07at%)。在6.0 mol/L的KOH电解质中,电流密度为0.25 A/g时RHAC的比电容为168 F/g。电流密度从1 A/g增加到6 A/g,RHAC的比电容的保持率可以达到75.5%。在0.25 A/g的电流密度下,充电和放电循环2000次,RHAC的比电容量保持在初始值的88.1%。气化稻壳炭基多孔炭具有优良的倍率性能、伏安特性、循环稳定性和阻抗特性,可用作超级电容器的电极材料。(2)采用溶剂热和煅烧处理技术,原位合成多孔炭/掺硫SnO2复合材料。合成的异质纳米结构复合材料具有高导电多孔基质,短离子/电子传输路径,赋予增强的赝电容动力学。高理论比容量的SnO2易形成丰富的纳米结构,提供更多的反应活性位点。将富含电子的S原子引入多孔炭中,改善了多孔炭的表面化学环境,增加电极材料表面的极化和电子导电性;而且S与C、O结合,生成含硫官能团,在充电和放电期间由于法拉第氧化还原反应的作用产生赝电容,提升材料的电化学性能。在0.4 A/g、1 A/g、2 A/g和4 A/g的电流密度下,S掺杂RHAC/SnO2复合材料的比电容分别为283 F/g、228 F/g、186 F/g和176 F/g。相比于未进行复合处理的多孔炭,在1 A/g电流密度下S掺杂RHAC/SnO2复合材料的比电容提高了59.4%。当电流密度增加到6 A/g,S掺杂RHAC/SnO2复合材料的比电容可以达到1 A/g电流密度下比电容的76.8%,显示了良好的倍率性能。在电流密度为0.4 A/g时,经过5000次充放电后,S掺杂RHAC/SnO2复合材料的比容量保持在78.5%,表明电极材料具有较长的循环寿命。(3)采用一步水热法在泡沫镍上直接合成了三维多孔气化稻壳多孔炭负载Ni3S2纳米片复合材料电极(RHAC/Ni3S2-16),并组装了RHAC/Ni3S2-16//RHAC非对称超级电容器。无粘结剂的使用,降低了电极的内阻,提高了电极的效率。气化稻壳炭基多孔炭RHAC作为衬底,导致Ni3S2的更多结构单元暴露,将电解质促进到电极材料内部有利于电解质离子的吸附-解吸和法拉第反应,以及RHAC在充放电期间稳定金属硫化物的体积结构、并提高硫化物的导电性。在大电流密度20 A/g时,RHAC/Ni3S2-16电极提供600 F/g的高比电容,当电流密度从1 A/g增大到6 A/g时,比电容的保持率为80%,RHAC/Ni3S2-16电极具有很好的倍率性能。以10 A/g的电流密度进行5000次充电和放电循环后,电极的比电容保持在初始值的88.8%。组装的RHAC/Ni3S2-16//RHAC非对称超级电容器,在电流密度为0.2 A/g时比电容达到114.3 F/g,功率密度为150 W/kg,能量密度高达35.7 Wh/kg;在1500 W/kg的高功率密度下,能量密度保持在27.9 Wh/kg。多级孔结构的气化稻壳多孔炭,促进电极材料与电解液的充分接触,使得过渡金属硫化物自身的高电化学活性、高比电容和能量密度的特性得以充分展现,从而使RHAC/Ni3S2-16复合材料电极具有高能量密度和功率密度。(4)通过调控复合材料中多孔炭的含量,原位合成分散性好的花状RHAC/NiCo2S4复合纳米材料。复合材料中的NiCo2S4纳米片在多孔炭的骨架结构上能均匀地分散,纳米片之间的孔隙结构和多孔炭的多级孔结构为电解质离子的吸附解吸和快速转移提供了充分的空间,可以使电解质快速渗透到电极材料中到达更多的电化学活性位点,提高NiCo2S4的利用率。在电流密度为1 A/g时,RHAC/NiCo2S4-120复合材料电极的比电容高达1680 F/g,当电流密度增加到6 A/g,比电容为1500 F/g,保持率为89%,该复合材料电极具有优良的倍率性能。组装的RHAC/NiCo2S4-120//RHAC非对称超级电容器的比电容为133.3 F/g(电流密度为0.2 A/g);150 W/kg的功率密度时,非对称超级电容器的能量密度高达41.6 Wh/kg;在1500 W/kg的高功率密度下,能量密度保持在29.2 Wh/kg。采用1 A/g的电流密度进行持续的恒电流充电和放电,5000个循环后,RHAC/NiCo2S4//RHAC非对称超级电容器的电容仍能保持初始比电容值的86%,表现出优秀的循环稳定性。以多级孔结构的气化稻壳多孔炭RHAC作为基底,多孔炭材料的骨架结构能有效的分散NiCo2S4纳米片,减少NiCo2S4的团聚。镍钴双金属硫化物的复合,金属阳离子之间的协同效应可以有效的提高电极材料的电化学反应活性,多元组分还可以有效减小材料的禁带宽度提高导电性,使电极材料的电化学性能得到有效的提高。
赵如恒[6](2019)在《改性活性炭纤维催化剂低温微氧同时脱除硫化氢、磷化氢研究》文中研究指明还原性工业炉窑尾气(如黄磷尾气、密闭电石炉尾气)中含有多种杂质气体,其中硫化氢(H2S)含量大约为600-1000mg/m3、磷化氢(PH3)含量大约为500~1200mg/m3,不仅影响炉窑尾气中资源性气体(如一氧化碳等)的回收,而且会对环境和人体健康造成威胁。因此,对工业炉窑尾气中的H2S、PH3进行脱除显得尤为重要。在工业干法脱除H2S、PH3中主要采用的是工业活性炭吸附催化氧化法,工业活性炭作为催化剂普遍存在硫容磷容低,催化剂失活快的问题。与此同时,工业尾气中含氧量低(氧浓度0.5%-1%),实现低温微氧条件下PH3和H2S的同时高效催化氧化存在一定的困难。因此针对以上问题,本文在活性炭同时脱除H2S、PH3研究的基础上,选择具有更高比表面积、更加丰富孔隙结构的活性炭纤维作为载体,负载过渡金属进行H2S、PH3的同时脱除研究。活性炭纤维的比表面积更高,孔隙结构丰富,表面含有较为丰富的活性官能团,而且具有表面易修饰、平衡时间短、平衡吸附量大的特点,拥有较强的气体吸附能力,作为催化剂的载体有着良好的特性。本研究考察了不同过渡金属在炭纤维上的负载情况以及其对H2S、PH3同时脱除的影响,分别考察一金属种类、前驱体、焙烧温度、一金属负载量、二金属种类、二金属负载量等因素,以及空速、氧浓度等反应条件的影响,同时通过表征实验对H2S、PH3在改性活性炭纤维催化剂上的反应和失活机理进行了分析。实验结果如下:(1)一金属活性组分的筛选和制备条件的优化:通过对反应温度,一金属种类,前驱体种类,一金属浓度,焙烧温度的考察,最终结果表明使用硝酸铜作前驱体,在550℃下焙烧1h制得的15%Cu-ACF催化剂的硫容和磷容最佳,分别为104.75mgS/g与169.90mgP/g。与其他文献中报道的炭材料相比较,Cu-ACF催化剂在较低温度(90℃)下的硫容和磷容有较为明显的提升。对制得的催化剂材料进行了BET,SEM,FTIR,XRD,XPS,in-situ IR等表征实验。通过对比不同催化剂的BET结果和SEM结果发现,Cu-ACF催化剂具有最佳的比表面积与孔隙结构,这是由于铜在ACF表面上具有良好的分散性。同时由于Cu的可变价态与优良的氧化性,Cu-ACF可以在低温微氧条件下对H2S和PH3产生较好的同时脱除效果。对不同焙烧温度的Cu-ACF样品进行了XRD实验,结果表明铜在ACF表面主要以单质Cu和CuO两种形态存在。(2)二金属组分催化剂的制备及性能测试:在一金属ACF催化剂的基础上,考察了二金属种类和含量对ACF催化剂同时脱除H2S、PH3的影响。分别用Fe、Mn、Zn、Ni、Co作二金属,焙烧温度550℃,焙烧时间1h制得催化剂,最终15%Cu-0.5%Zn催化剂对H2S、PH3具有最好的同时脱除效果,能持续320min内对H2S脱除率保持100%,280min内的PH3脱除率大于99%,最终硫容和磷容分别达到109.25mgS/g和187.6mgP/g,相较Cu-ACF的硫容提升了4.3%,磷容提升了10.4%。与Ni,Co等金属相比,Zn与PH3、H2S发生反应的优先级更高,同时少量Zn与ACF表面的Cu形成了配合物,提高了Cu粒子的分散性,因此提高了Cu-ACF的硫容与磷容。(3)反应条件的考察:使用最佳条件下所制得的Cu-Zn-ACF催化剂,考察了不同空速、氧浓度对改性ACF催化剂同时脱除H2S、PH3的影响,结果表明在空速5000h-1的条件下ACF对H2S、PH3的同时脱除效果最佳,而当空速达到20000h-1时,ACF催化剂快速失活,不能保持稳定的净化效果。氧浓度的研究表明在含氧量1%的条件下催化剂对H2S、PH3的同时脱除效果最佳,在0%和2%的氧浓度条件下同时脱除效率的有所降低。混合气体中的O2能够促进PH3和H2S的转化为磷酸盐与硫酸盐,但同时又加快了催化剂的失活速度,所以混合气中的O2也不宜过高。(4)失活机理分析:为了进一步推断H2S、PH3在催化剂上的反应过程和反应机理,通过对比新鲜样与失活样的XRD结果发现,制得的催化剂中单质Cu是改性ACF催化剂同时脱除H2S、PH3的主要活性组分,单质Cu特性峰越明显的样品对H2S、PH3的同时脱除效果越好。通过红外和XPS测试的结果,可以推断反应过程为H2S、PH3与单质Cu以及氧气作用,生成了单质硫、以及硫酸盐和磷酸盐,而表面Cu含量的减少与硫酸盐和磷酸盐在Cu-ACF表面的积累正是催化剂失活的主要原因。
李腾飞[7](2020)在《无氟Ti3C2Tx(T=-OH,-O)的制备及电化学性能研究》文中认为MXene作为一种新型高电导率二维材料,在锂离子电池、超级电容器、电催化等领域受到了广泛关注。目前MXene的主要合成方法为酸刻蚀法(HF或HCl+Li F),通过选择性刻蚀原料MAX相的中间元素A获得MXene。尽管十分有效,但酸刻蚀法具有一些缺点。第一,该方法无法刻蚀A为酸性元素的MAX相从而导致获得的MXene种类较为局限。第二,制备过程中引入的氟端基在材料表面形成M-F键,使得赝电容活性位点M很难通过价态变化提供容量。第三,氢氟酸具有强腐蚀性且会导致环境污染。如何克服现有制备方法的缺点,构建MXene的新型制备策略成为了目前国际范围内研究的焦点。为此,本文以Ti3C2Tx这一典型MXene材料为研究对象,创新性地提出了热碱刻蚀法制备无氟Ti3C2Tx(T=-O,-OH)的工艺,研究了无氟Ti3C2Tx(T=-O,-OH)超级电容器及电催化氮还原产氨的性能,主要成果如下:(1)发明了热碱刻蚀法制备无氟MXene。通过热力学计算表明了碱刻蚀制备Ti3C2Tx的可行性,启迪于工业炼铝的拜耳法确定了有效溶解反应中生成的难溶性的铝的氧化物和氢氧化物是碱刻蚀反应成功的关键,结合拜耳法工艺条件,最终建立起能够成功获取(含量:92 wt%)无氟Ti3C2Tx(T=-O,-OH)的制备路线(270℃、27.5 M Na OH溶液、氩气氛围)。与酸刻蚀法获得的含氟Ti3C2Tx相比,无氟Ti3C2Tx在形貌上具有相对紧实的层状结构,表面具有较多缺陷;在结构及元素成分上,一系列表征结果证明无氟Ti3C2Tx(T=-O,-OH)在制备时发生了钠离子插层,具有更大的层间距。(2)研究了多层无氟Ti3C2Tx(T=-O,-OH)在电化学储能方面的机理和特性,利用三电极测试法测试了超级电容器性能并与含氟Ti3C2Tx进行了对比。在2 m V/s的扫速下,1 M的H2SO4电解液中,多层无氟Ti3C2Tx(T=-O,-OH)的质量比容量高达314 F/g(厚度为52μm),在相同条件下将已报道的含氟Ti3C2Tx电极电容性能提高了~214%;无氟Ti3C2Tx的体积比容量为511 F/cm3,与同期已报道的性能最优的含氟Ti3C2Tx电极性能相当;在循环稳定性上,无氟Ti3C2Tx电极在5 A/g的放电条件循环10000圈后容量保持率为89.1%。以上结果证实了无氟化制备策略可极大地提高MXene的电化学性能。(3)研究了少层无氟Ti3C2Tx纳米片的制备及电催化氮还原产氨性能。高温水热制备过程在材料表面引入了较多缺陷,经插层剥离后获得了大小约~50-300 nm的少层(2-5层)无氟Ti3C2Tx纳米片分散液,比含氟Ti3C2Tx在相同条件下获得的产物尺寸小2-5倍。在选用的4种插层试剂中,使用TMAOH插层剥离的纳米片产率最高、尺寸最小(~50-100 nm),在-0.3 V vs.RHE的条件下具有36.9μg h-1 mg-1cat的氨气产量以及9.1%的法拉第效率,在相同条件下与含氟Ti3C2Tx相比,氨气产量提升了近2倍,同时无氟以及小尺寸的优势使得无氟Ti3C2Tx电极具有更小的电荷转移电阻和更大的电化学比表面积。综上,本研究打破了传统碱刻蚀法难以制备无氟MXene-Ti3C2Tx的屏障,全方位展现了无氟Ti3C2Tx的性质,在理论与应用上为后续更多种类无氟MXene的创制及应用探索提供了有力支撑。
孙珊珊[8](2017)在《金属空气电池锰基氧还原催化剂的复合掺杂改性研究》文中认为进入21世纪以来,随着经济的快速发展,资源短缺、环境污染、温室效应等问题更为突出,金属-空气电池作为新型绿色能源得到了快速的发展。但是金属-空气电池阴极氧还原反应(ORR)速率低下,严重限制了其性能发挥和实际应用,因此开发高效的ORR催化剂势在必行。锰基氧化物由于其储量丰富、环境友好、ORR催化性好等优势目前得的广泛关注,通过对其进行调控和改性可进一步提升其ORR催化活性。本文通过表面修饰、掺杂、复合等方式对催化活性相对较高的两种锰基简单氧化物α-MnO2和δ-MnO2进行改性,以提高其氧还原催化活性。作者完成的主要工作如下:(1)通过高温烧结和液相反应两步法制备了直径为10 nm左右纳米Ag颗粒负载于高比表面积的α-MnO2的复合催化剂,通过反应控制,优选了微观形貌和电化学性能最优的50wt%Ag含量的Ag-MnO2复合催化剂进行研究。通过旋转圆盘电极测试得出,复合催化剂的起始电位和半波电位比α-MnO2催化剂分别正移140和120 mV,比Ag/C催化剂分别正移50 mV和30 mV,其ORR催化反应过程为4电子转移步骤。而且50%Ag-MnO2催化剂的稳定性较好,高于α-MnO2和Ag/C催化剂的稳定性。将其作为铝-空气电池阴极催化剂时,以4 M KOH水溶液为电解液,以高纯铝为阳极,此时铝-空气电池的放电功率密度最高达到204 mW cm-2,均高于采用α-MnO2和Ag/C催化剂的铝-空气电池性能。该催化剂制备工艺简单,是非常有潜力的可用于放大生产的催化剂材料。(2)通过液相法制备了银离子掺杂的负载于活性炭的水钠锰型二氧化锰(δ-MnO2),通过电化学性能以及元素成分分析得出17%Ag-MnO2/C的电催化活性最高,其半波电位为0.8 V(vs.RHE),远高于MnO2和Ag/C的半波电位数值,接近Pt/C的性能,其表面发生ORR反应的电子转移个数为3.83.9,近似为4电子转移过程,ORR反应过程中过氧化氢的产率低于5%。该催化剂的长期恒流稳定性较好,经过46000 s衰减后,电流保持率仍有97.1%。将其作为铝金属-空气电池的阴极催化剂,以4 M KOH水溶液为电解液,多元铝为阳极,在室温下电池的最高输出功率密度可达到315 mW cm-2,远高于未经掺杂改性的MnO2/C和贵金属Ag/C催化剂,且制备方法简便快捷,易于放大。(3)为了进一步提高δ-MnO2的电化学催化活性,分别制备了稀土金属元素La/Ce离子掺杂的负载于活性炭的水钠锰型δ-MnO2催化剂,对两类掺杂催化剂的结构和形貌进行了详细表征,并对催化剂的电化学性能和在铝-空气电池中的应用进行了测试和表征。通过实验对比,确定5%La-MnO2/C的ORR催化活性得到大幅度提高,通过氧气吸脱附(O2-TPD)测试得出La掺杂后的锰氧化物对氧气的吸附能力增强,是引起催化活性提升的原因;对于4.8%Ce-MnO2/C催化剂来说,其ORR催化活性提升的原因与La-MnO2/C的不尽相同,该催化剂的O2-TPD测试结果显示其对氧的吸附能力并未增强,结合电化学循环伏安曲线测试和分析,得出4.8%Ce-MnO2/C催化剂对ORR催化性能提升原因归结为:一是增大的比表面积,4.8%Ce-MnO2/C的比表面积为186 m2 g-1,约为MnO2/C表面积的3倍;二是Ce离子掺杂所引发Mn3+/Mn4+组合对ORR反应活性有促进作用。将5%La-MnO2/C和4.8%Ce-MnO2/C两种材料分别应用于铝-空气电池阴极,最高输出功率密度分别可达到348.8 mW cm-2和312 mW cm-2,对后者作为阴极催化剂的铝-空气电池以100 mA cm-2恒流性能测试,经过300多小时的放电,电池的恒流衰减率只有2%/100 h,远低于MnO2/C。(4)采用液相法合成了碳负载的Ni离子掺杂的水钠锰型二氧化锰复合催化剂,其OER性能较未掺杂材料有很大改善,提出了可充固态电解质铝-空气电池思路,并进行了初步尝试,铝-空气电池的放电功率密度可达到130 mW cm-2。综上所述,本研究通过贵金属修饰,金属离子掺杂及插层的方式极大的改善了锰氧化物的ORR催化活性,将所制备催化剂应用于铝-空气电池,均取得了优异的放电性能和恒流稳定性。所开发的催化剂制备方法简便易行,为金属-空气电池性能的提升和催化剂的商业化生产提供思路和指导。
丁照权[9](2012)在《某氯碱化工企业废水减排方案研究》文中提出随我国经济的快速发展,我国聚氯乙烯行业也得到迅速的发展,竞争也越来越激烈。虽然技术不断在改进,但是氯碱化工企业在生产过程中产生大量的化工废水,如何处理和回收这些废水,是长期困扰氯碱生产企业的一大难题。由于能源成本以及原材料价格的不断攀升,导致氯碱产品的生产成本不断升高;随着国家、地方环保执法力度的不断增强,对废水的排放控制也越来越严格。因此,国内的氯碱厂家千方百计开发废水回用新工艺,以达到减少污水排放、降低生产成本、提高环保和社会效益的目的。对该企业进行废水深度处理和资源化利用技术的研发具有重要的现实和长远意义。本论文通过查阅大量资料以及现场调查,在充分调研的基础上,明确氯碱生产的工艺过程,绘制工艺生产简图,掌握企业内部各生产工段原材料消耗数量,获得各车间用水、排水及循环水水量及污水的污染物特点,进行水平衡分析;评估企业的节水潜力,提出节水措施;调查废水排放节点,监测废水水质水量和污染特征,综述分析了氯碱废水和PVC母液废水的处理技术方法和深度处理技术方法,根据“清污分流”和“一水多用、重复利用”的原则提出废水减排方案;在此基础上针对具有较高回收价值的工艺废水,提出一条经济有效的资源回收技术研究方案。
薛之化[10](2011)在《我国PVC生产技术创新(待续)》文中认为介绍了中国聚氯乙烯工业从无到有近50年的发展历程,指出转化器和精馏塔的创新造就了现代化氯乙烯生产装置,电石渣浆的综合利用、干法乙炔发生器的开发成功、精馏尾气的回收和高效低汞催化剂的投用,使电石法氯乙烯生产步入循环经济的轨道;不断引进、消化、吸收、创新技术,氯乙烯来源、聚合方法和产品品种不断多样化,自主开发大型聚合釜及配套技术,使我国成为PVC生产大国。
二、氧、氮、乙炔及碱液的分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、氧、氮、乙炔及碱液的分析(论文提纲范文)
(1)燃料电池用碱性聚合物电解质稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 认识燃料电池 |
1.3 质子交换膜燃料电池(PEMFC) |
1.4 碱性聚合物电解质燃料电池(APEFC) |
1.5 碱性聚合物电解质(APE)简介 |
1.5.1 APE材料的发展概况 |
1.5.2 APE材料的基本要求 |
1.5.3 APE隔膜的分类 |
1.6 碱性聚合物电解质(APE)基本性质研究 |
1.6.1 离子传导性能的提高 |
1.6.2 机械性能的提高 |
1.7 APE化学稳定性研究 |
1.7.1 APE材料降解分析 |
1.7.2 高稳定性APE合成方法 |
1.7.3 稳定性测试方法 |
1.8 Ionomer研究现状 |
1.9 APE研究存留问题 |
1.10 本论文研究思路 |
参考文献 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料 |
2.2 碱性聚合物电解质的制备方法 |
2.2.1 季铵化聚醚醚酮(QAPEEK)的制备 |
2.2.2 自聚集型季铵化聚醚醚酮(Cx-a QAPEEK)的制备 |
2.2.3 磺化纳米竹纤维(s-NBF)的制备 |
2.2.4 磺化纳米竹纤维共混膜的制备 |
2.2.5 CMSEBS的制备 |
2.2.6 SEBS-C6-Br的制备 |
2.2.7 SEBS@PTFE复合膜的制备 |
2.2.8 基于SEBS主链改性隔膜的季铵化 |
2.2.9 聚苯乙烯Ionomer的制备 |
2.3 碱性聚合物电解质膜燃料电池装配及测试 |
2.3.1 膜电极制备 |
2.3.2 电池装配及测试 |
2.4 材料表征 |
2.4.1 核磁共振氢谱分析(1H-NMR) |
2.4.2 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
2.4.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.4.4 透射电子显微镜分析(TEM) |
2.4.5 热重分析(TGA) |
2.4.6 差示扫描量热分析(DSC) |
2.4.7 接触角测量 |
2.4.8 Zeta电位测试 |
2.4.9 X射线衍射分析(XRD) |
2.4.10 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.4.11 正电子湮灭寿命测试(PALS) |
2.4.12 紫外-可见光谱分析(UV-Vis) |
2.4.13 动态光散射测试(DLS) |
2.5 材料性能测试 |
2.5.1 PEEK氯甲基化接枝度(GRBCl)的计算 |
2.5.2 SEBS/PSt酰基化接枝度(GRABr)的计算 |
2.5.3 碱性聚合物电解质膜溶胀率(SD%)的测算 |
2.5.4 碱性聚合物电解质膜含水量(WU%)以及λ的测算 |
2.5.5 碱性聚合物电解质膜离子电导率(IC)的测算 |
2.5.6 碱性聚合物电解质膜离子交换容量(IEC)的测算 |
2.5.7 碱性聚合物电解质膜机械性能的测试 |
2.6 分子动力学模拟(Molecular Dynamics,MD) |
参考文献 |
第三章 基于PEEK主链的碱性聚电解质研究 |
3.1 引言 |
3.2 季铵化聚醚醚酮(QAPEEK)的研究 |
3.2.1 QAPEEK的合成与结构表征 |
3.2.2 QAPEEK膜离子交换容量的调控 |
3.2.3 IEC对 QAPEEK膜离子电导率的影响 |
3.2.4 IEC对 QAPEEK膜机械性能的影响 |
3.2.5 IEC对 QAPEEK膜溶胀率及含水量的影响 |
3.2.6 对QAPEEK膜的综合评价 |
3.3 自聚集型季铵化聚醚醚酮(a QAPEEK)的探究 |
3.3.1 不同长度侧链Cx-a QAPEEK合成与表征 |
3.3.2 不同长度侧链Cx-a QAPEEK溶胀行为分析 |
3.3.3 不同长度侧链Cx-a QAPEEK离子传导性能分析 |
3.3.4 不同长度侧链Cx-a QAPEEK相分离形态探究 |
3.4 基于C_(12)-aQAPEEK的水致相分离的研究 |
3.4.1 分子动力学模拟对可行性的判断 |
3.4.2 成膜溶剂中引入H2O对成膜性及机械性能的影响 |
3.4.3 成膜溶剂中引入H2O对离子电导率的影响 |
3.4.4 成膜溶剂中引入H2O对燃料电池性能的影响 |
3.5 基于PEEK主链的APE膜稳定性的研究 |
3.6 本章小结 |
参考文献 |
第四章 磺化纳米竹纤维共混膜探究 |
4.1 引言 |
4.2 QAPEEK/s-NBF共混膜制备与表征 |
4.2.1 纤维素的提取与s-NBF的制备 |
4.2.2 QAPEEK/s-NBF共混膜的制备及材料的基本表征 |
4.3 QAPEEK/s-NBF共混膜制备条件优化 |
4.3.1 溶剂比例优化 |
4.3.2 s-NBF用量优化 |
4.3.3 离子交换容量优化 |
4.4 QAPEEK/s-NBF共混膜综合性能分析 |
4.4.1 溶胀行为及含水量分析 |
4.4.2 离子传导分析 |
4.4.3 机械性能分析 |
4.4.4 电池性能分析 |
4.5 QAPEEK/s-NBF共混膜微观结构分析 |
4.5.1 分子动力学模拟分析 |
4.5.2 正电子湮灭寿命测试 |
4.5.3 Zeta电位分析 |
4.5.4 纳米竹纤维磺化重要性分析 |
4.6 超薄膜的实现与探究 |
4.6.1 超薄膜策略的提出与面临的困难 |
4.6.2 超薄QAPEEK/s-NBF共混膜的实现与探究 |
4.7 QAPEEK/s-NBF共混膜稳定性探究 |
4.8 本章小结 |
参考文献 |
第五章 高稳定性低溶胀率的柔性主链APE膜探究 |
5.1 引言 |
5.2 SEBS改性与表征 |
5.2.1 基于SEBS主链的高稳定性APE结构设计 |
5.2.2 SEBS改性与表征 |
5.2.3 “先成膜后季铵化”方法效率评价 |
5.2.4 性能评估 |
5.2.5 稳定性探究 |
5.3 SEBS-C6-TMA复合膜制备与表征 |
5.3.1 复合溶剂选择 |
5.3.2 复合膜表征 |
5.3.3 复合膜稳定性研究 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 高稳定性Ionomer研究 |
6.1 引言 |
6.2 Pst-C6-TMA制备与表征 |
6.2.1 反应条件优化 |
6.2.2 Ionomer结构表征 |
6.2.3 Ionomer性能探究 |
6.3 催化层结构构建探究 |
6.3.1 Ionomer分子量对催化层结构的影响 |
6.3.2 催化剂/Ionomer比例对催化层结构的影响 |
6.3.3 Ionomer离子交换容量(IEC)对催化层结构的影响 |
6.3.4 Ionomer离子交换容量(IEC)对催化剂催化活性的影响 |
6.3.5 分散剂对催化层结构构建的影响 |
6.3.6 催化层成型温度对电池性能的影响 |
6.4 Pst-C6-TMA Ionomer稳定性探究 |
6.4.1 电池稳定性分析 |
6.4.2 Pst-C6-TMA化学稳定性分析 |
6.4.3 Pst-C6-TMA电池稳定性测试前后变化分析 |
6.4.4 影响电池稳定性的因素分析 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第七章 从APE材料出发的电池稳定性探究 |
7.1 引言 |
7.2 APE膜与Ionomer对燃料电池稳定性影响的分析 |
7.3 热处理方法提高催化层结构稳定性的探究 |
7.3.1 电池稳定性分析 |
7.3.2 APE热分析 |
7.3.3 CCM热压效果探究 |
7.3.4 热压负面影响分析 |
7.4 催化层亲疏水性对电池稳定性的影响 |
7.5 催化层结构对电池稳定性的影响 |
7.6 本章小结 |
参考文献 |
第八章 总结与展望 |
8.1 论文内容总结 |
8.2 APE隔膜材料的设计 |
8.2.1 APE化学结构设计改进 |
8.2.2 APE材料微观结构设计 |
8.2.3 APE隔膜成型方式改进 |
8.2.4 Ionomer材料研究 |
8.3 电极结构的探究 |
8.4 基于APE的科学认识 |
攻读博士学位期间已发表和待发表的论文 |
第一作者和共同第一作者论文 |
非第一作者论文 |
致谢 |
(3)流化床甲醇制丙烯(FMTP)轻烃分离工艺优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 市场预测分析 |
1.3.1 市场供应现状及预测 |
1.3.2 市场需求现状及预测 |
1.4 安全分析 |
1.4.1 环境因素分析 |
1.4.2 安全卫生监督与管理 |
1.5 设计思路及方法 |
1.5.1 设计思路 |
1.5.2 研究方法 |
2 轻烃分离装置概述 |
2.1 工艺原理 |
2.1.1 压缩、酸性气体的脱除 |
2.1.2 反应气和凝液的干燥 |
2.1.3 再生单元 |
2.1.4 轻烃分离(冷区) |
2.1.5 轻烃分离(热区) |
2.1.6 冷冻站 |
2.2 产品规格 |
2.3 主要设备介绍 |
3 轻烃分离装置技术改进 |
3.1 水洗塔洗涤水工艺技术改进 |
3.1.1 水洗塔现行工艺 |
3.1.2 研究改进内容 |
3.1.3 研究改进目标 |
3.1.4 主要问题及关键技术 |
3.1.5 轻烃分离装置水洗塔系统基本情况分析 |
3.1.6 水洗塔洗涤效果影响因素分析 |
3.1.7 水洗塔及碱洗塔堵塔原因分析 |
3.1.8 水洗塔洗涤水工艺技术改进 |
3.1.9 透平凝液作为洗涤水的可行性分析 |
3.1.10 经济社会效益分析 |
3.1.11 技术创新点及小结 |
3.2 碱洗塔废碱液处理技术改进 |
3.2.1 碱洗塔废碱液现行处理工艺 |
3.2.2 研究改进内容 |
3.2.3 研究改进目标 |
3.2.4 需解决的问题和关键技术 |
3.2.5 碱洗塔系统说明 |
3.2.6 废碱液处理影响因素分析 |
3.2.7 碱洗塔反应机理 |
3.2.8 轻烃分离装置碱洗塔废碱液处理系统技术改进及优化 |
3.2.9 研究技术路线方案论证 |
3.2.10 经济社会效益分析 |
3.2.11 技术创新点及小结 |
3.3 甲醇净化器工艺应用及技术改进 |
3.3.1 MTBE生产现状 |
3.3.2 项目改进内容 |
3.3.3 研究改进目标 |
3.3.4 需解决的技术问题和关键技术 |
3.3.5 研究技术路线方案论证 |
3.3.6 压缩分离装置MTBE系统分析 |
3.3.7 甲醇净化器工艺应用及技术改进 |
3.3.8 甲醇净化器应用前后的对比 |
3.3.9 经济社会效益分析 |
3.3.10 技术创新点及小结 |
4 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)NaOH-H2O2-水体系下蔗髓半纤维素溶出的过程行为及固、液组分高值化利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 蔗髓原料特性分析 |
1.3 蔗髓高值化利用前景分析 |
1.3.1 纤维素高值化利用途径 |
1.3.2 木质素的高值化利用途径 |
1.3.3 半纤维素的分离及高值化利用途径 |
1.3.4 半纤维素抽提固体残渣高值化利用途径 |
1.4 研究目的和意义 |
1.5 研究内容及路线 |
第二章 蔗髓常压烧碱-过氧化氢预处理过程中半纤维素的溶出行为研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 碱处理对半纤维素的溶解作用 |
2.2.3 测定半纤维素的溶出度 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 技术可行性论证 |
2.3.2 过程行为及机理研究 |
2.3.3 动力学建模分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 蔗髓半纤维素基多孔材料负载Pd催化乙炔半氢化的过程研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 化学药品 |
3.2.2 冷碱法提取半纤维素 |
3.2.3 半纤维素基载体的制备 |
3.2.4 催化剂的合成 |
3.2.5 乙炔加氢的催化性能 |
3.2.6 表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化性能研究 |
3.3.2 催化剂的相组成、粒径和均匀性 |
3.3.3 催化剂的电子效应和表面结构 |
3.3.4 催化剂对C_2H_4、H_2的吸附解吸及表面碱度的研究 |
3.3.5 In situ DRIFTS分析表面加氢机理 |
3.4 本章小结 |
第四章 蔗髓碱抽提残渣基多孔生物炭的制备及其用于净化含Cr(Ⅵ)废水的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 化学药品 |
4.2.2 蔗髓的碱预抽提 |
4.2.3 蔗髓生物炭的制备 |
4.2.4 Cr(Ⅵ)的去除实验 |
4.2.5 表征方法 |
4.2.6 Cu-CrOx/BPR-BC催化剂的制备及其糠醛加氢 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 BPR-BC吸附剂的制备 |
4.3.2 对Cr(Ⅵ)的吸附行为研究 |
4.3.3 Cr(Ⅵ)吸附动力学、等温吸附和热力学研究 |
4.3.4 BPR-BC吸附剂的表征 |
4.3.5 Cr(Ⅵ)的吸附机理 |
4.3.6 可重复性使用评价 |
4.3.7 废BPR-BC吸附剂再利于糠醛加氢催化反应 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要成果与结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士期间获得的成果 |
(5)气化稻壳炭基金属硫化物复合材料的制备及其电化学性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 生物质能源 |
1.2.1 生物质气化多联产 |
1.2.2 气化生物质炭 |
1.3 超级电容器 |
1.3.1 超级电容器的简介 |
1.3.2 超级电容器电极材料 |
1.3.2.1 碳基材料 |
1.3.2.2 导电聚合物 |
1.3.2.3 过渡金属氧/硫化物 |
1.4 生物质炭基超级电容器电极材料 |
1.4.1 生物质炭材料的制备 |
1.4.1.1 炭化 |
1.4.1.2 活化 |
1.4.2 生物质炭材料比电容的影响因素 |
1.4.2.1 比表面积 |
1.4.2.2 孔隙结构 |
1.4.2.3 杂原子掺杂 |
1.4.2.4 电解质 |
1.4.3 生物质炭基复合材料电极 |
1.4.4 稻壳基多孔炭在超级电容器中的应用 |
1.5 本论文的研究目、意义及研究内容 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 研究内容与技术路线 |
1.5.3 创新点 |
参考文献 |
第二章 气化稻壳炭基多孔炭材料制备及超级电容性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料及方法 |
2.2.1 实验材料与仪器 |
2.2.2 气化稻壳炭基多孔炭的制备 |
2.2.3 测试与表征 |
2.2.3.1 结构和形貌测试 |
2.2.3.2 电化学测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 气化稻壳炭基多孔炭的形貌结构分析 |
2.3.2 气化稻壳炭基多孔炭的电化学性质 |
2.3.3 气化稻壳炭基多孔炭的充放电机理 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 多孔炭/掺硫SnO_2 的原位合成及超级电容性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料及方法 |
3.2.1 实验材料与仪器 |
3.2.2 气化稻壳炭基多孔炭/SnO_2 复合材料的制备 |
3.2.3 测试与表征 |
3.2.3.1 结构和形貌测试 |
3.2.3.2 电化学测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 RHAC/SnO_2与S掺杂RHAC/SnO_2 的形貌结构分析 |
3.3.2 RHAC/SnO_2与S掺杂RHAC/SnO_2 的电化学性质 |
3.3.3 S掺杂RHAC/SnO_2 的充放电机理 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 多孔炭/Ni_3S_2 纳米复合材料的超级电容性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料及方法 |
4.2.1 实验材料与仪器 |
4.2.2 气化稻壳炭基多孔炭/Ni_3S_2 纳米复合电极的制备 |
4.2.3 测试与表征 |
4.2.3.1 结构和形貌测试 |
4.2.3.2 电化学测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 RHAC/Ni_3S_2 纳米复合材料的形貌结构分析 |
4.3.2 RHAC/Ni_3S_2 纳米复合材料的电化学性质 |
4.3.2.1 三电极体系 |
4.3.2.2 两电极体系 |
4.3.3 非对称超级电容器的充放电机理 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 多孔炭/NiCo_2S_4 复合材料用于高性能非对称超级电容器 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料及方法 |
5.2.1 实验材料与仪器 |
5.2.2 气化稻壳炭基多孔炭RHAC/NiCo_2S_4 复合材料的制备 |
5.2.3 测试与表征 |
5.2.3.1 结构和形貌测试 |
5.2.3.2 电化学测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 RHAC/NiCo_2S_4 纳米复合材料的形貌结构分析 |
5.3.2 RHAC/NiCo_2S_4 纳米复合材料的电化学性质 |
5.3.2.1 三电极体系 |
5.3.2.2 两电极体系 |
5.3.3 非对称超级电容器的充放电机理 |
5.3.4 多孔炭基金属氧/硫化物复合材料电极的电化学性能比较 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论与展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(6)改性活性炭纤维催化剂低温微氧同时脱除硫化氢、磷化氢研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究内容 |
第二章 文献综述 |
2.1 H_2S、PH_3的来源和危害 |
2.2 湿法脱除H_2S、PH_3研究现状 |
2.2.1 氯水法 |
2.2.2 浓硫酸法 |
2.2.3 次氯酸钠法 |
2.2.4 液相催化氧化法 |
2.2.5 其它吸收方法 |
2.3 干法同时脱除H_2S、PH_3的研究现状 |
2.3.1 分子筛 |
2.3.2 金属氧化物 |
2.3.3 活性炭 |
2.3.4 活性炭纤维 |
2.4 其它H_2S、PH_3脱除方法 |
2.4.1 燃烧法 |
2.4.2 光催化法 |
2.4.3 电解氧化再生法 |
2.4.4 生物法 |
2.5 结论与建议 |
第三章 实验方法和条件 |
3.1 实验技术路线 |
3.2 实验装置与流程 |
3.2.1 实验流程图 |
3.2.2 实验所用仪器、药品 |
3.3 催化剂的制备和评价方法 |
3.3.1 催化剂的制备方法 |
3.3.2 催化剂的评价指标 |
3.4 表征实验 |
3.4.1 比表面积分析仪 |
3.4.2 扫描电镜 |
3.4.3 XRD |
3.4.4 XPS |
3.4.5 FTIR |
3.4.6 in-situ IR |
第四章 Cu-ACF的制备及同时脱除H_2S、PH_3性能研究 |
4.1 反应温度对金属ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.2 金属种类对ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.3 前驱体对金属ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.4 焙烧温度对金属ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.5 金属浓度对ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.5.1 金属浓度对Cu-ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.5.2 Cu-ACF表面官能团对同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 二金属ACF催化剂的制备以及同时脱除H_2S、PH_3的性能研究 |
5.1 二金属对Cu-ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
5.1.1 二金属种类对Cu-ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
5.1.2 二金属浓度对Cu-ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
5.2 反应条件对改性ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
5.2.1 空速对H_2S、PH_3同时脱除的影响 |
5.2.2 氧浓度对H_2S、PH_3同时脱除的影响 |
5.3 炭纤维催化剂的失活机理分析 |
5.3.1 Cu-ACF催化剂的失活分析 |
5.3.2 Cu-Zn-ACF催化剂的失活分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读硕士期间的研究成果 |
附录 B 攻读硕士期间获得的荣誉和奖励 |
附录 C 攻读硕士期间参与的科研项目 |
附录 D 文中主要的字母缩写和符号说明 |
(7)无氟Ti3C2Tx(T=-OH,-O)的制备及电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 新型二维材料MXene |
1.2.1 MXene的前驱体MAX相 |
1.2.2 MXene的制备 |
1.3 Ti_3C_2T_x在超级电容器中的应用 |
1.3.1 超级电容器简介 |
1.3.2 基于Ti_3C_2T_x的超级电容器研究现状 |
1.4 .Ti_3C_2T_x在电催化中的应用 |
1.4.1 电催化概述 |
1.4.2 Ti_3C_2T_x在HER,OER,NRR领域的应用 |
1.5 选题意义和研究内容 |
1.5.1 选题意义 |
1.5.2 研究内容 |
参考文献 |
第二章 多层无氟Ti_3C_2T_x的制备 |
2.1 引言 |
2.2 研究思路 |
2.2.1 无氟MXene制备的研究概况 |
2.2.2 碱刻蚀制备无氟MXene的理论探究 |
2.2.3 工业炼铝拜耳法给予无氟MXene制备的启示 |
2.3 实验方案 |
2.3.1 实验方案设计 |
2.3.2 实验原材料及试剂 |
2.3.3 实验反应设备及装置 |
2.3.4 实验表征仪器 |
2.4 实验操作步骤 |
2.5 实验表征及结果分析 |
2.5.1 原料Ti_3AlC_2的表征及分析 |
2.5.2 水热反应产物的XRD表征及分析 |
2.5.3 水热反应产物的形貌表征及分析 |
2.5.4 水热反应产物的元素种类分析及表征 |
2.5.5 水热反应产物的元素价态分析及表面官能团表征 |
2.5.6 Na OH水热刻蚀反应的总结 |
2.6 本章小结 |
参考文献 |
第三章 多层无氟Ti_3C_2T_x的超级电容器性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 电极的制备方法 |
3.2.3 电化学的测试仪器及测试方法 |
3.3 多层无氟Ti_3C_2T_x的超级电容器性能测试 |
3.3.1 电压测试区间的选定 |
3.3.2 电极性能测试 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 少层无氟Ti_3C_2T_x制备及电催化氮还原产氨性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 二维材料的插层及剥离的研究现状 |
4.3 电化学固氮概述 |
4.4 少层无氟Ti_3C_2T_x插层剥离的实验方法 |
4.4.1 实验试剂 |
4.4.2 多层含氟MXene-Ti_3C_2的制备方法 |
4.4.3 插层剥离的步骤 |
4.4.4 主要实验仪器 |
4.5 少层无氟Ti_3C_2T_x插层剥离的实验分析 |
4.5.1 微观形貌表征 |
4.5.2 不同插层试剂的对比 |
4.6 少层无氟Ti_3C_2T_x电催化氮还原产氨性能研究 |
4.6.1 实验方法 |
4.6.2 氨气及水合肼的检验方法 |
4.6.3 氨气的产量及法拉第效率的计算 |
4.6.4 实验结果及分析 |
4.7 本章小结 |
参考文献 |
第五章 结论与创新点 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
致谢 |
攻读博士学位期间的学术成果 |
(8)金属空气电池锰基氧还原催化剂的复合掺杂改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 金属-空气电池阴极氧还原催化剂的研究进展 |
1.2.1 贵金属及其合金 |
1.2.2 碳基复合材料 |
1.2.3 金属氧化物 |
1.2.4 基于金属氧化物的复合催化剂 |
1.3 本文的选题思路 |
1.4 本文主要研究内容及结构 |
第二章 高比表面二氧化锰负载纳米银的催化性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 催化剂材料的制备 |
2.2.2 催化剂表征 |
2.2.3 催化剂性能表征 |
2.2.4 电池制备及性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 催化剂的物性与结构分析 |
2.3.2 催化剂电化学性能分析 |
2.3.3 铝-空气电池性能测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 银掺杂水钠锰型二氧化锰的催化性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 催化剂的制备 |
3.2.2 催化剂的物性表征 |
3.2.3 电化学性能表征 |
3.2.4 铝-空电池性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化剂物性分析 |
3.3.2 催化剂电化学性能分析 |
3.3.3 催化剂用于铝-空电池 |
3.4 本章小结 |
第四章 稀土元素La/Ce插层水钠锰型二氧化锰的催化性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 催化剂材料的合成 |
4.2.2 材料的物性表征 |
4.2.3 电化学性能表征 |
4.2.4 催化剂材料在电池中的应用 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂材料的结构、形貌等物化性质 |
4.3.2 电化学性能测试结果 |
4.3.3 电化学性能提升原因分析 |
4.3.4 在电池中的应用 |
4.4 本章小结 |
第五章 可充放凝胶电解质铝-空电池的研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 催化剂制备 |
5.2.2 催化剂表征 |
5.2.3 催化剂电化学性能测试 |
5.2.4 催化剂在可充锌-空气和铝-空气电池中的性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 材料表征 |
5.3.2 电化学性能表征 |
5.3.3 电池性能及长期循环性能测试 |
5.3.4 可充放铝-空电池设计及初步测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的论文与研究成果 |
(9)某氯碱化工企业废水减排方案研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 课题研究立项依据 |
1.1.3 氯碱化工行业概况及企业废水排放状况 |
1.2 课题研究的意义及研究内容 |
1.2.1 课题研究的意义 |
1.2.2 研究的内容 |
第2章 氯碱企业生产工艺流程分析 |
2.1 企业的规模及结构 |
2.1.1 主要装置 |
2.1.2 企业供水来源 |
2.1.3 企业废水的处理 |
2.2 主要生产工艺 |
2.2.1 生产原理 |
2.2.2 氯碱装置 |
2.2.3 聚氯乙烯装置 |
2.2.4 原辅材料消耗 |
第3章 企业用水排水及水处理现状分析 |
3.1 废水的来源及组成 |
3.1.1 企业废水组成 |
3.1.2 企业各工段废水组成及利用 |
3.2 各生产工段废水的产生及排放情况 |
3.3 企业用水排水量状况 |
3.4 污水处理站 |
3.4.1 污水处理站概况 |
3.4.2 废水特点 |
3.4.3 废水处理工艺流程 |
3.4.5 中水处理系统 |
第4章 氯碱及 PVC 废水处理技术及方案分析 |
4.1 PVC 废水处理与回用技术 |
4.1.1 高级氧化技术 |
4.1.2 PVC 废水处理回用技术 |
4.2 氯碱废水氨氮处理技术分析 |
4.2.1 磷酸铵镁沉淀法 |
4.2.2 氨气塔吹脱气提法 |
4.2.3 折点加氯法 |
4.3 电石渣浆废水处理技术分析 |
4.4 企业生产工艺的改进分析 |
4.4.1 减少汞的污染 |
4.4.2 乙炔工艺的改进 |
4.4.3 次氯酸钠工序的改进 |
4.4.4 其它方面的改进 |
4.5 废水处理情况调查及水质分析 |
4.6 四平昊华废水减排实施方案的确定 |
4.6.1 企业废水减排实施方案涉及到的主要研究课题 |
4.6.2 企业废水减排实施方案的研究内容 |
第5章 结论和建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
(10)我国PVC生产技术创新(待续)(论文提纲范文)
1 国内PVC起步和生产现状 |
2 国内PVC原料生产技术创新 |
2.1 电石乙炔法生产氯乙烯工艺 |
2.1.1 乙炔气的制备 |
2.1.1.1 湿法发生器加料方式与结构的创新 |
2.1.1.2 电石渣浆的利用 |
(1) 消除乙炔工序的废液。 |
(2) 电石渣的处理及应用。 |
2.1.1.3 发生方式的创新——干法乙炔发生 |
2.1.2 氯化氢制备过程中的技术创新 |
2.1.2.1 氯化氢合成炉的创新 |
2.1.2.2 氯化氢来源的拓宽 |
(1) 脱吸法回收氯化氢。 |
(2) EDC (二氯乙烷) 裂解和TDI (甲苯二异氰酸酯) 副产高纯氯化氢的应用。 |
2.1.3 氯乙烯单体生产过程中的创新 |
2.1.3.1 乙炔、氯化氢脱水技术的创新 |
2.1.3.2 转化器的发展 |
2.1.3.3 低汞催化剂的问世 |
2.1.4 精馏设备的创新 |
2.1.4.1 垂直筛板塔 |
2.1.4.2 高效导向筛板塔 |
2.1.4.3 精馏尾气回收技术的应用 |
2.2 乙烯氧氯化法生产氯乙烯 |
2.2.1 乙烯氧氯化法工艺简介 |
2.2.1.1 直接氯化 |
2.2.1.2 乙烯氧氯化 |
2.2.1.3 EDC的提纯 |
2.2.1.4 EDC热裂解 |
2.2.1.5 氯乙烯提纯 |
2.2.2 各种技术的特点比较 |
2.2.2.1 直接氯化单元 |
2.2.2.2 氯化氢物流加氢 |
2.2.2.3 空气与氧气作为氧氯化氧源的比较 |
2.2.2.4 固定床和流化床氧氯化反应器 |
(1) 固定床反应器。 |
(2) 流化床反应器。 |
2.2.2.5 裂解炉气相进料 |
2.2.2.6 循环EDC氯化 |
四、氧、氮、乙炔及碱液的分析(论文参考文献)
- [1]燃料电池用碱性聚合物电解质稳定性研究[D]. 彭燕秋. 武汉大学, 2019(06)
- [2]空分原理讲座 第二讲 空分设备和机器[J]. 西安交通大学制冷教研室讲编写组. 深冷简报, 1971(04)
- [3]流化床甲醇制丙烯(FMTP)轻烃分离工艺优化[D]. 杨淑慧. 西安科技大学, 2018(01)
- [4]NaOH-H2O2-水体系下蔗髓半纤维素溶出的过程行为及固、液组分高值化利用研究[D]. 陈冬. 昆明理工大学, 2021
- [5]气化稻壳炭基金属硫化物复合材料的制备及其电化学性能研究[D]. 汪慧琳. 南京林业大学, 2019(05)
- [6]改性活性炭纤维催化剂低温微氧同时脱除硫化氢、磷化氢研究[D]. 赵如恒. 昆明理工大学, 2019(04)
- [7]无氟Ti3C2Tx(T=-OH,-O)的制备及电化学性能研究[D]. 李腾飞. 上海交通大学, 2020(01)
- [8]金属空气电池锰基氧还原催化剂的复合掺杂改性研究[D]. 孙珊珊. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所), 2017(01)
- [9]某氯碱化工企业废水减排方案研究[D]. 丁照权. 吉林大学, 2012(10)
- [10]我国PVC生产技术创新(待续)[J]. 薛之化. 聚氯乙烯, 2011(03)