【摘 要】
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作为世界上产量最高的无机化学品之一,NH_3被广泛用于制药、炼油、合成纤维等工业领域,传统合成氨采用Haber-Bosch法,在高温、高压和催化剂存在的条件下以N_2和H_2为原料合成NH_3。该工艺的能源输入大部分来自化石燃料,过程排放大量CO_2,导致不可再生能源的消耗和温室效应等一系列问题。因此,研究者提出将电化学合成氨作为一种潜在的替代方法。但是,由于高过电位、低氨产率和低选择性的问题,电
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作为世界上产量最高的无机化学品之一,NH_3被广泛用于制药、炼油、合成纤维等工业领域,传统合成氨采用Haber-Bosch法,在高温、高压和催化剂存在的条件下以N_2和H_2为原料合成NH_3。该工艺的能源输入大部分来自化石燃料,过程排放大量CO_2,导致不可再生能源的消耗和温室效应等一系列问题。因此,研究者提出将电化学合成氨作为一种潜在的替代方法。但是,由于高过电位、低氨产率和低选择性的问题,电化学合成氨的应用受到限制。催化剂作为氮气还原反应(NRR)的核心组成部分,其性能影响整个催化过程,因此开
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人的环境经历采集手段无论是对于室内环境需求描述、自适应行为追踪,还是规避健康风险、引导健康生活方式都是至关重要的,然而由于人的环境暴露过程影响因素复杂、涉及多学科领域,目前同时具备多维度环境暴露过程监测与个体行为路径记录功能的采集手段仍然缺乏。本课题主要针对实测调研中人的环境暴露特征数据采集手段所存在的缺陷与亟待解决的问题开展研究,采用文献综述、技术研发、实验研究等方法,研究开发出了追随式环境时空
随着全球CO_2的过度排放逐年增加,大气的温室效应日益严重,使碳捕集相关技术的研究和开发变得尤为重要。在众多CO_2捕集方法中,膜分离法由于具有环境友好、设计紧凑、易于维护和成本低廉等优点而受到广泛关注。膜分离技术的核心部件是膜材料,出色的膜材料需要兼具高CO_2渗透性、高CO_2/N_2选择性以及良好的机械性能。而当前聚合物膜通常具有大通量易制备等优势,但其气体渗透性和选择性难以突破“trade
质子交换膜燃料电池以其工作温度低、能源清洁、占地面积小、使用寿命长等优点在交通运输、航空航天、军事用电、微型发电站等领域有着广泛应用,但随着其应用领域的扩大,传统的全氟磺酸质子交换膜存在的不足日益明显,如成本高、操作温度低等。磺化芳香聚合物作为新一代质子交换膜材料,成本更低,刚性芳环的结构可赋予膜材料良好的化学稳定性、热稳定性、机械强度等,因此通过分子结构设计,使得磺化芳香聚合物膜有望代替传统的全
自加速分解温度(SADT)指化学物质发生自加速分解的最低温度,是用于评估化学品热危险性的重要参数。本文应用定量构效关系理论,从分子结构角度出发,计算并筛选和自加速分解温度相关性显著的分子描述符,进行有机过氧化物的SADT预测模型研究。具体工作与结论如下:(1)采用随机方法(RM)和空间多样性子集法(SDSM)对数据集进行划分,借助化学分子模拟软件绘制分子结构,并对其进行优化,得到稳定分子结构模型。
超级电容器作为一种新型的储能器件,具有功率密度高、可快速充放电、循环寿命长、绿色环保等优势,近年来受到了广泛关注。目前,商业化的超级电容器普遍采用的电解质是液态电解质,存在着易泄露易爆炸的隐患。近年来,人们对轻便化、微型化、灵活化电子产品的需求不断增加,而液态电解质并不能满足便携式电源和可穿戴电子产品的要求,因此具有更高安全性能、更长使用寿命、更加稳定使用性能和更轻薄化等优势的新型固态电解质引起了
21世纪以来,工业化发展导致了各种能源危机、环境问题和气候变化,解决未来能源问题迫在眉睫。氢能源是一种很有前途的能源载体,它作为化石燃料的替代品可以有效减少二氧化碳的排放。氢气并不是自然存在的,因此制订有效地生产氢气的策略是至关重要的。碱性电解水(AWE)和酸性质子交换膜电解水(PEMWE)是两大先进的产氢方法。其中,电解水涉及两个半反应,阳极上析氧反应(OER)和阴极上的析氢反应(HER),而O
渗透蒸发膜分离技术在有机物脱水体系具有重要的应用需求。ZSM-5沸石膜的理论硅铝比为>2.5,硅铝比可调变空间大,直线型与正弦型孔道孔径分别为0.53×0.56 nm和0.51×0.55 nm,与许多有机物的动力学直径相近,适合应用于有机物脱水体系。本论文旨在制备高质量低硅铝比的ZSM-5沸石膜,首先探索了水热法合成ZSM-5沸石膜最佳合成方案;随后,创新性的采用湿凝胶转换法制备ZSM-5沸石膜,
随着工业化进程的推进导致大量化石能源被开采及利用,伴随而来的大量碳排放导致了全球范围的温室效应,因此二氧化碳的分离与捕集成为迫切需要解决的问题。由无机填料和聚合物基材构成的混合基质膜(MMMs)被认为是一种高效的CO_2分离方法。其中无机填料金属有机骨架(MOFs)具有较高的比表面积和多微孔结构,有利于气体的传输,且其有机配体与聚合物间具有良好的相容性。但是MOFs填料在膜中的随机分散导致气体传输
化石燃料的广泛使用产生了大量的二氧化碳(CO_2),导致全球变暖问题日益严重。因此,选择性地将CO_2转化为有用的精细化学品有利于CO_2的消减。目前,利用CO_2合成的精细化学品中,甲酸具有无毒、不易燃、常温下为液体的特性,是一种有良好前景的储氢材料。因此,将CO_2转化为甲酸具有重要的研究价值。催化CO_2加氢还原制备甲酸反应需要高效的催化剂。当前,均相催化剂展示出高效的催化性能,并得到了广泛
氨(NH_3)作为重要的工业原料,被认为是可再生能源的重要化学品。传统合成氨工艺即Haber-Bosh工艺,通常在400-500°C和150-250 atm下进行生产,不仅能量消耗高,还有大量温室气体排放。氨能量的可开发性以及Haber-Bosh工艺的缺陷性推动了电化学合成氨领域的发展。在电化学合成氨工艺中有两个重要挑战,一是氮氮三键解离困难,二是析氢反应(HER)的抑制,因此,开发一种高效率、高