能源与化学（二）

一、能源与化学(Ⅱ)（论文文献综述）

靳慧轩^[1]（2022）在《节能降耗技术在化学工艺中的应用》文中认为随着科技的快速更新,节能降耗技术为化学工艺的改善提供有利条件,能够满足化工生产效率、产品质量等要求。但是在化学生产中依旧存在高能耗、高污染问题,阻碍整个化工行业可持续发展。本文主要对节能降耗技术定义及其在化工工艺中应用的必要性分析,并从节约动力消耗、回收余热和废气、优化反应设备和工艺等方面入手,提出化学工艺中如何应用节能降耗技术,希望节能降耗技术的应用可以改变以往化学工艺实施的思路,使整个化工行业朝着节能、绿色的方向发展。

谢和平,刘涛,吴一凡,王云鹏,陈彬,廖海龙^[2]（2022）在《CO2的能源化利用技术进展与展望》文中指出在当前碳中和背景下,人类向着"少碳、用碳与无碳"的CO2减排之路前行。CO2捕集、利用与封存技术（CCUS）作为最直接的"碳中和"技术策略,为促进大气CO2净减排发挥了重要作用。然而,当前CCUS技术普遍面临着低效率、高能耗、高成本的技术难题,限制了该类技术的大规模应用与推广。近年来,随着可再生电能的不断发展,CO2减排与能源体系耦合的电池技术、储能技术应运而生,这类CO2能源化利用技术有望解决当前CCUS技术体系高能耗、高成本的技术难题,同时,有利于新能源的周期性消纳。然而,在这类CO2能源化利用技术中,主要是将CO2作为一种能源介质,对外输出的能量并非来自CO2本身;但是,CO2转变为碳酸盐的过程是化学位降低的反应过程,意味着CO2本身也是一种潜在的能源。作者利用这一热力学有利的反应,成功开发了利用CO2本身蕴含的能量进行深度发电的CO2矿化发电技术,并将CO2矿化电池的最大功率密度提升至了96.75 W/m2。

陈彬,谢和平,刘涛,兰铖,林魁武,章远^[3]（2022）在《碳中和背景下先进制氢原理与技术研究进展》文中研究指明在全球大力倡导"碳中和"的背景下,发展高能效、低成本、零排放的先进可再生能源电解制氢技术将成为实现"碳中和"的关键。然而,当前化石能源制氢技术仍处于主流地位,具有成本低的优势,但存在固有的碳排放,而利用可再生能源电解水制氢则被认为是未来氢能的技术路线,近年来,主流的碱性电解制氢技术发展迅速,有望在可再生能源价格持续下降的趋势下,大幅降低其制氢成本。本文将对化石制氢和电解水制氢技术的发展背景、技术现状和前沿发展方向等进行总结、思考及探讨。针对化石燃料制氢,阐述天然气重整制氢与煤气化制氢的发展路径,评价新型化学链制氢技术在降低化石制氢碳排放上的潜力;针对电解水制氢技术,系统评估4种主流电解水路线,即碱性电解水制氢、阴离子交换膜电解制氢、质子交换膜电解制氢以及固体氧化物基电解制氢的技术特点,并对碱性电解水高温高压热力学优化、KOH高温固化以及固态复合电解质开发等电解水技术新发展做出详细的评述。在此基础上,分析未来氢能应用场景的发展方向,认为海水制氢是未来大规模氢能系统的核心,深入分析海水制氢所面临的析氯腐蚀挑战、热力学机理、低氯选择性析氧催化剂开发等关键原理与技术,并提出相关发展建议,以期促进氢能技术发展。

曹军文,张文强,李一枫,赵晨欢,郑云,于波^[4]（2021）在《中国制氢技术的发展现状》文中研究表明氢能是一种高效清洁的二次能源,在实现"碳中和"目标中起重要作用。随着制氢规模不断扩大、制氢成本不断降低,氢能将有望与电能共同成为二次能源主体,通过氢电互补推动我国能源结构转型、降低碳排放、保障我国能源安全。目前,我国已成为世界第一大产氢国,主要有三类工业制氢路线:化石燃料重整制氢、工业副产氢和清洁能源电解水制氢。依托清洁能源发展起来的其他制氢新技术,如太阳能光解水制氢、生物质制氢、核能制氢等也受到广泛研究和关注。此外,制氢系统组成复杂,建模和优化难度高,人工智能在制氢系统的预测、评估和优化方面表现出独特的优势,受到国际学者的关注。本文结合最新研究进展,对上述制氢路线的发展情况进行了综述,并通过技术成熟度、经济性和环保性比较,结合国情对我国未来氢气供应结构做出展望。同时,本文综述了人工智能在制氢系统中的最新应用进展,以期为我国制氢工艺发展提供新思路。

张刘挺,吴富英,肖蓓蓓^[5]（2021）在《《论语》对“能源化学”课程的一些启示》文中指出"能源化学"是江苏科技大学能源与动力学院新能源科学与工程、能源与动力工程、建筑与环境工程专业的专业基础课程,是集新能源技术、材料、装备与应用于一体的新工科融合课程。然而,"能源化学"的授课效果每况愈下,引起了笔者深刻的思考。《论语》是中国文学史上的经典着作,在任何时代和地区,都具有不可毁、不可赞的不朽价值。千年前圣人的思想需在新的课程中得到应用,新的课程也需在古老智慧的指导下徐徐前行。

王芳,高亚辉,于海峰,王龙,张拦^[6]（2021）在《“绿色化学”课程中锂离子电池的教学设计与实践》文中研究指明教学设计是实现教学目标的基础和关键环节。以"绿色化学"课程中锂离子电池教学内容为实例,确定教学目标和教学设计思路,通过采用问题导入、分组讨论、图表和视频等多元化的课堂教学方法和手段进行教学内容的组织和实施,并将思政元素以润物无声的形式融入教学过程中,实现了知识传授、能力培养、价值观引领"三位一体"的教学目标。

张楠,李宇明,孙晖,刘海燕,宋卫余^[7]（2021）在《“能源电化学”课程建设的初步探索》文中认为针对应用化学专业的特点分析了"能源电化学"课程建设的必要性,从教学理念、教学内容设计和课程特色等方面进行探讨,提出适合于应用化学专业本科生的"能源电化学"课程建设方案。以应用目标为导向、多学科跨专业、重视实践、全方位进行科研融入的课程内容设计和特色,有助于构造学生的三维理化知识网络,提高学生解决实际复杂问题的能力,有助于提升应用型、创新性人才培养的水平。

何思洋,李蒙,唐朝臣,周方圆,谢光辉^[8]（2021）在《能源高粱茎、叶中能源转化相关化学成分的近红外光谱模型构建与优化》文中研究指明为建立能源高粱茎、叶中能源转化相关化学成分的近红外光谱快速定量分析模型,并探索模型优化方法,选取27份甜高粱和28份生物质高粱材料,采用化学分析方法测定茎、叶样品中可溶性糖、纤维素、半纤维素、木质素和灰分含量,分析2类能源高粱在成分含量上的差异以及茎、叶各成分含量间的相关性。同时,利用偏最小二乘法（PLS）对能源高粱茎、叶的近红外光谱建立能源转化相关化学成分分析模型,通过光谱一阶导和光谱点"竞争性自适应权重（CARS）"筛选等方法对模型进行优化。结果表明,甜高粱与生物质高粱在茎中可溶性糖、纤维素、半纤维素、木质素和叶可溶性糖含量等指标差异极显着（P<0.01）。在近红外光谱模型建立过程中,"一阶导-CARS"双优化处理使模型交叉验证决定系数(RCV2)达到0.82～0.99,茎中可溶性糖、纤维素、半纤维素和木质素模型以及叶中可溶性糖、纤维素和灰分模型的交叉验证相对分析误差(RPDCV)和预测相对分析误差（RPDV）均>3.0,显着提升了模型预测性能。

马巧智,蒋恩臣^[9]（2021）在《植物纤维化学实验课程的思考与改革》文中研究指明植物纤维化学实验是轻化工程专业制浆造纸方向的专业基础课程,教学内容编排较多围绕植物纤维原料与制浆造纸之间的联系展开,且检测方法较为传统。针对上述问题,本文结合本专业文献与实验室可用现代仪器设备,对植物纤维化学实验课程内容设计进行了改革,调整部分实验内容及分析检测方法,以满足能源与环境工程专业的需求,为专业培养拥有扎实理论知识、掌握先进方法技术、能快速与行业接轨的复合型技术人才。

朱兵,陈定江,蒋萌,任钰成,曹煜恒,周文戟,胡山鹰,金涌^[10]（2021）在《化学工程在低碳发展转型中的关键作用探讨——从物质资源利用与碳排放关联的视角》文中研究指明当前物质资源利用模式迫切需要向低碳发展转型。化学工程的科研人员及流程工业领域的利益相关者,有必要以资源利用模式的系统视角,重新审视物质资源利用与碳排放的复杂关系。基于本研究团队近年来对资源效率模式及低碳转型的研究成果,结合国内外相关研究进展,针对化学工程与低碳转型发展的关系进行深入分析,总结提出三个主要观点:（1）低碳转型中提升资源效率与碳减排存在正向协同,即物质资源利用与碳排放存在强关联,需要提升资源效率促进低碳发展转型;（2）低碳转型中碳减排和物质资源利用存在反向协同,低碳转型将拉动大量物质资源需求,需要通过技术创新和发展循环经济来对冲;（3）气候目标下化石资源利用模式将发生深刻变革,化石资源将更多地发挥"材料属性"而不是"能源属性";"可持续的能源"和"可持续的碳源"将成为低碳流程工业的未来发展方向。化学工程作为研究物质资源转化的核心学科,将在人类向低碳社会过渡中发挥重要的和不可替代的作用。

二、能源与化学(Ⅱ)（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、能源与化学(Ⅱ)（论文提纲范文）

（1）节能降耗技术在化学工艺中的应用（论文提纲范文）

引言

1.节能降耗技术定义及其在化工工艺中应用的必要性

(1)定义

(2)必要性

2.目前化工生产过程中常见的能源消耗方式

(1)化工自身因素

(2)生产技术、设备因素

(3)化学阻垢剂、催化剂研发因素

(4)人才因素

3.化学工艺中如何应用节能降耗技术

(1)节约动力能耗

(2)余热、废水回收利用

(3)选用高活性催化剂

(4)合理使用阻垢剂

(5)优化化工生产工艺

(6)选用高端设备

(7)其他节能降耗方法

4.结束语

（4）中国制氢技术的发展现状（论文提纲范文）

Contents

1 引言

2 传统化石燃料重整制氢

2.1 煤制氢

2.1.1 煤气化制氢

2.1.2 煤超临界水气化制氢

2.2 天然气制氢

2.2.1 SMR的基本原理

2.2.2 SMR的催化剂

3 工业副产氢

3.1 变压吸附法

3.2 低温分离法

3.3 膜分离法

3.4 金属氢化物分离法

4 清洁能源电解水制氢

4.1 碱性电解池

4.1.1 关键电极材料

4.1.2 电解池结构设计

4.1.3 AEC堆的发展现状

4.2 质子交换膜电解池

4.2.1 关键电极材料

4.2.2 电解池关键结构

4.2.3 PEMEC堆的发展现状

4.3 固体氧化物电解池

4.3.1 关键材料

4.3.2 电解池结构优化设计

4.3.3 SOEC堆发展现状

5 其他制氢新技术

5.1 太阳能光解制氢

5.2 生物质发酵制氢

5.3 生物质热化学转化制氢

5.4 热化学循环制氢

6 不同制氢方式比较

7 人工智能在制氢系统中的应用

8 结论及展望

（5）《论语》对“能源化学”课程的一些启示（论文提纲范文）

一、学习“能源化学”是一件快乐的事情?

二、三人行——“能源化学”即我师

三、学习“能源化学”不可不弘毅

四、天生我材必有用——树立学习“能源化学”的信心

五、学之有方——学习“能源化学”在于问

六、结束语

（6）“绿色化学”课程中锂离子电池的教学设计与实践（论文提纲范文）

1 教学目标

1.1 知识目标

1.2 能力目标

1.3 素质目标

2 教学设计思路

3 教学组织与实施

3.1 问题导入

3.2 能源现状与新能源材料

3.3 分组讨论与分享

3.4 教师讲解重点难点

3.4.1 教学重点

3.4.2 思政元素与教学内容融合

3.4.3 教学难点

3.5 教学内容拓展

3.5.1 教学团队研究成果

3.5.2 为何要研发“无钴电池”？

3.6 锂离子电池的应用

3.7 本节课小结

3.7.1 新能源材料

3.7.2 锂离子电池

3.7.3 应用领域

3.8 随堂测验与课后作业

3.8.1 随堂测验

3.8.2 课后作业

4 教学总结与反思

（7）“能源电化学”课程建设的初步探索（论文提纲范文）

1 面向应用化学专业本科生的“能源电化学”课程建设的必要性

2 面向应用化学专业本科生的新型“能源电化学”课程建设

2.1 贯彻以“培养符合社会需求的应用型人才”为目标的教学理念

2.2 以应用目标为导向

2.3 多学科跨专业

2.4 重视实践

2.5 全方位进行科研融入

3 结语

（8）能源高粱茎、叶中能源转化相关化学成分的近红外光谱模型构建与优化（论文提纲范文）

1 材料与方法

1.1 试验地点和供试材料

1.2 样品取样和化学分析

1.3 样品的近红外光谱采集

1.4 数据分析和模型建立

2 结果与分析

2.1 能源高粱茎、叶中能源转化相关化学成分含量

2.2 茎、叶中能源转化相关化学成分的相关性分析

2.3 茎、叶样品近红外光谱模型建立和优化

2.3.1 近红外光谱扫描

2.3.2 近红外光谱模型建立及稳定性评价

2.3.3 近红外光谱模型预测性能评价

3 讨论

4 结论

（9）植物纤维化学实验课程的思考与改革（论文提纲范文）

1 植物纤维化学实验课程的重要性

2 目前实验课程存在的问题

2.1 常规植物纤维化学实验课程内容与专业方向的不适配

2.2 常规植物纤维化学实验分析检测方法与现阶段专业应用的差距

3 结合专业需求的教学改革思路

3.1 调整课程内容设计

3.2 培养学生对现代仪器设备的使用能力

4 结语

（10）化学工程在低碳发展转型中的关键作用探讨——从物质资源利用与碳排放关联的视角（论文提纲范文）

引言

1 低碳转型中提升资源效率与碳减排的正向协同

1.1 物质资源利用与碳排放的强关联

1.2 提升资源效率促进低碳发展转型

2 低碳转型过程中碳减排和物质资源利用的反向协同

2.1 低碳转型对物质资源需求的拉动

2.2 提升资源效率以对冲低碳转型对物质资源消耗的潜在反弹效应

3 气候目标下化学工程支撑化石资源利用模式变革

3.1 化石资源相关的能源系统变革

3.1.1 持之以恒提升能源效率，减少化工生产过程的能耗和碳排放

3.1.2 进一步实现能源结构清洁低碳化，并开始逐步向电气化驱动的能源系统转型

3.2 化石资源代谢和碳基材料原料的变革

3.2.1从化石燃料到化石材料

3.2.2 碳源的多元化

3.2.3 循序渐进按照国情务实选择