二氧化碳电化学还原催化剂

二氧化碳回收及利用是控制全球气候变暖的一项紧迫任务,具有能源、环境、经济多重现实意义。电催化方法可以在温和条件下使二氧化碳还原为高附加值的燃料、精细化工产品,具有广阔应用前景。本文针对二氧化碳电催化关键技术,从异相催化和均相催化剂两个方面进行了综述,并扼要介绍了光电催化的前沿进步。在未来研究中,从分子水平上认识催化机理,对现有异相、均相催化剂针对性改性,是开发新型高效、长寿催化剂的关键,也是低过电位下选择性生成燃料的核心技术。现有电化学、光电化学反应器的设计与建造为二氧化碳的电催化转化提供重要的工程技术支持,同时为人工“碳循环”和人类自身的可持续发展进行了前沿探索,将为人类未来生存提供广阔的发展空间。     

液态二氧化碳防灭火装备及其工程应用

 为有效消除矿井火灾隐患, 保障井下作业人员安全, 避免煤炭资源的损失扩大, 研制了液态二氧化碳CO₂(l)的储罐、地面汽化防灭火系统和井下直接防灭火系统.储罐的自增压系统可使CO₂在其内保持液态状态而不结冰;CO₂(l)的地面汽化灭火系统可以将CO₂(l)在地面运用电热汽化器和空温汽化器汽化, 气态的CO₂在稳压罐内稳压达到1.5MPa后, 以0.5MPa的压力通过管道输送至火区进行防灭火;CO₂(l)防灭火列车可以直接将其运到煤矿井下的高温地点或火区附近, 快速降温、灭火.照金煤矿122综采工作面防火工程实践表明, CO₂(l)可以快速有效降低火区环境的温度、氧气和煤自燃指标气体浓度, 消除火灾隐患.     

液态生物燃料产业与粮食安全协调发展分析

目前,生态环境和能源短缺已成为当今世界各国实现可持续发展的最大挑战。为了减少对石油的过度依赖,减少温室气体排放,世界各国纷纷寻找石油的替代能源。液态生物燃料是一种具有经济、环保和社会效应的宝贵可再生能源,是能源多元化战略的一条重要途径,也是我国紧缺能源资源石油的理想替代品。但是生物燃料,尤其是以粮食为原料的液态生物燃料在世界范围内引起了较大的争议,争议主要在于液态生物燃料是否威胁到粮食安全。液态生物燃料产业对粮食安全的影响主要有以下三个途径:一是与粮食作物竞争土地、水等自然资源,间接影响粮食产量与质量;二是直接增加对粮食的需求,抬高粮食价格;三是提高农业及相关部门的生产效率、改变就业结构与收入水平,促进农村发展。据此,提出液态燃料产业与粮食安全协调发展的对策:首先,使液态生物燃料原料种植与现有的农业系统整合;其次,推动液态燃料产业的环境与社会可持续发展;最后,提高农民的参与率,使农民分享液态生物燃料产业链各个环节中的收益。     

科学家制造低成本高分辨率全息影像

据英国每日邮报报道,目前,科幻电影《星球大战》中的移动全息成像可通过笔记本电脑来实现,美国麻省理工学院的科学家基于最新创新技术,实现低成本、高分辨率全息影像。     

铜基催化剂在电还原二氧化碳领域的应用研究

为了实现碳达峰碳中和的国家战略,利用可再生能源发电将二氧化碳电催化转化为化学品再利用,这引起了科学界的广泛关注.铜基催化剂可将二氧化碳电还原为高附加值的多碳产物,但仍需研究其催化机理来提高催化产物的选择性和催化效率.根据铜的状态可将铜基催化剂分为单原子铜基催化剂、定向晶面铜基催化剂、氧化态铜基催化剂和铜合金/复合催化剂.本文简要介绍了以上4类铜基催化剂的常见制备方法、结构特点、电催化还原二氧化碳的效果和可能的催化机理.     

二氧化碳加氢合成甲醇纳米铜基催化剂研究进展

介绍了金属铜基催化剂上二氧化碳加氢合成甲醇的反应机理和动力学的国内外研究现状;阐述了国内外二氧化碳加氢合成甲醇纳米金属铜基催化剂的改性、制备方法及助剂对催化剂结构及催化性能影响的研究进展.并指出了以后的研究方向是制备出具有高比表面积、高分散度及在较低温度下对二氧化碳加氢合成甲醇有着较高活性和选择性的催化剂.     

废FCC催化剂氧化处理炼油液态烃碱渣

以废FCC(催化裂化)催化剂为原料,制备催化氧化催化剂,来处理炼油液态烃碱渣废水,考察处理前后废水COD的变化,探讨了处理工艺及其影响因素.结果表明:废FCC催化剂经过700℃焙烧处理,其比表面积和孔隙基本恢复;在氧分压为0.6MPa,催化剂用量为2g/L,反应温度为190℃,反应时间为1h,搅拌速度为300r/min时,碱渣废水处理效果最佳,其COD去除率为74.12%,比单纯湿法氧化效果提高近30个百分点.     

新催化剂可高效将二氧化碳变身合成气

美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家合成了一种催化剂，能够在大尺度上将二氧化碳转化成一氧化碳和氢气的合成气。研究人员称，使用这种催化剂大幅提高了转化效率，减少了催化反应中所使用的金、银等贵金属催化剂的用量，向温室气体产业化利用迈出了一大步。这项研究发表在近日出版的《自然·通讯》杂志上。     

二氧化碳甲烷化催化剂的紫外可见光谱研究

用固体漫反射紫外可见光谱法对用于二氧化碳甲烷化的第Ⅷ族担载型金属催化剂作了研究。结果表明，担载后的金属主要以氧化物形式分散于载体之上；焙烧温度的提高会促使金属离子进入载体氧化物晶格，生成难以还原的尖晶石结构而影响活性；第二组份金属的加入可对尖晶石的生成起到一定的抑制作用；催化活性随金属担载量提高，但过高的担载量可能引起金属氧化物的游离及烧结     

担载型钅了催化剂对二氧化碳甲烷化的催化性能

采用水溶液浸渍法制备了多种无机氧化物担载的钅了催化剂，并对其在二氧化碳甲烷化反应中的催化性能作了研究。结果表明，无机氧化物担载的钅了催化剂具有高活性；不同载体担载的体系有如下的活性次序：ＴｉＯ２＞ＺｒＯ２＞海泡石＞Ａｌ２Ｏ３＞ＳｉＯ２；反应条件及第二组份的添加对催化性能均有影响；催化剂作用下的反应活化能大小顺序与活性变化规律相符     

新催化剂可在低压下将二氧化碳转为甲醇

<正>美国斯坦福大学、斯坦福直线加速器中心国家加速器实验室(SLAC)和丹麦技术大学组成的一个国际研究小组通过计算机筛选出可在低压下将二氧化碳转化为甲醇的新型催化剂镍—镓(Ni5Ga3)。甲醇是塑料产品、粘合剂和溶剂的主要成分及有前景的运输燃料。该研究结果发表在近日《自然·化学》在线版上。该研究主要作者、SLAC的科学家费利克斯·斯图特说:"甲醇是在高压下用氢气、二氧化碳和天然气中的一氧化碳生成的。我们正在从清洁资源中寻找低压条件下产生甲醇的方法,最终开发出利用清洁的氢生成甲醇的无污染制造过程。"     

二氧化碳能否变汽油科学家提出“绿色自由”概念

如果美国洛斯阿拉莫斯国家实验所的科学家得出的结论准确无误的话,50年内人们将继续使用汽油动力车,但这种车排放的二氧化碳将不再导致全球变暖。据西班牙《国家报》日前报道,该实验所科学家杰弗里·马丁和威廉·库比茨提出一项名为“绿色自由”的概念,即去除空气中的二氧化碳,并把它转化为汽油。     

用于二氧化碳和环氧化物共聚的Salen型催化剂的研究进展

介绍了用于CO_2与环氧化物共聚合成可生物降解的聚碳酸酯的Salen型催化剂的研究进展情况,重点介绍了含有不同金属的单核、双核的Salen型催化剂,并对各催化剂在不同的反应底物浓度、CO_2压力、反应温度、反应时间、助催化剂类型及用量等条件下的催化性能以及聚碳酸酯的结构进行了比较,得出轴向配体的电负性越大,催化剂活性越强的结论。另外,降低反应温度、升高CO_2压力都有利于生成品质更优的聚碳酸酯。指出催化剂结构如何有效控制聚碳酸酯的微观结构及构-效关系是今后重要的研究方向之一。     

甲烷二氧化碳重整中钴基催化剂催化性能影响因素的研究

采用常压固定床反应器,考察了负载型Co基系列催化剂的焙烧温度、钴含量以及还原温度对甲烷二氧化碳重整过程的影响;筛选出适宜的工艺条件。结果表明,7%Co/BaTiO3催化剂在反应温度为700℃,压力为0.1 MPa,nCO2∶nCH4为1∶1,气相空速GHSV为12 000 h-1的条件下表现出相对良好的催化活性,可得到87.68%的CH4转化率、75.37%的CO选择性和68.31%的H2收率。     

新型覆炭催化剂载体的研制

建立了一套制备新型催化剂载体的装置，使用该装置成功地制备了覆炭Ａｌ＿２Ｏ＿３载体，探索了反应时间、反应温度等操作条件对载体覆炭量的影响，考察了覆炭载体的抗结焦性能．结果表明，其抗结焦性能优于Ａｌ＿２Ｏ＿３载体．     

英研究称微波可将食物残渣变成生物燃料

据英国广播公司（BBC）网站近日报道，英国科学家通过实验证明，用微波照射可将食物残渣变成重要的化学物质和生物燃料。新方法使人们能在工厂或家里处理废弃的食物，不仅能提供可回收能源，也有助于解决全球范围内食品废弃物日益增多的问题。     

Ce-SBA-15负载镍催化剂对甲烷二氧化碳重整反应性能研究

通过水热法合成了一系列Ce-SBA-15的介孔材料,并采取满孔浸渍法负载5%Ni(质量百分比),合成了不同的镍基催化剂.用X-射线衍射、透射电镜、N2物理吸附脱附、H2-程序升温还原等方法对其表征,考察了其甲烷二氧化碳重整制合成气的催化活性.结果表明:Ce进入了SBA-15的硅骨架,但Ce的掺入使孔道的孔径发生变化;CeO2的氧循环功能提高了催化剂的抗积碳性能;由于孔道的限域效应,活性金属的分散度随着铈含量的增加而增大,使催化剂活性提高.     

氮化氧化铈负载镍基催化剂催化甲烷二氧化碳重整反应性能研究

水热法合成的棒状CeO2载体(CeO2-R)经过高温NH3氮化,得到了氮化的CeO2载体(N-CeO2-R).采用满孔浸渍法浸渍活性金属Ni,通过XRD、TEM、XPS和H2-TPR等表征手段,研究了载体及催化剂结构.结果表明:棒状CeO2载体在氮化前后,其形貌基本保持不变,同时载体中部分O原子被N原子取代,H2-TP...     

科学家研制新合金让光电催化水解制氢更快捷

氢气燃烧时会产生热量,而且副产品只有水,没有污染,因此氢气一直被看成是人类向清洁能源过渡的关键要素。氢气能用于燃料电池内产生电力,也可用于内燃机中驱动汽车。另外,氢气在科学和工业领域也有广泛应用。