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煤焦油沥青的性质及加工参数对由焦粉制备的成型焦炭强度的影响:基于解释结构建模和岭回归的分析
本文聚焦冶金焦炭 breeze(碎焦)资源化利用中的关键技术问题——煤焦油沥青结合剂性能与工艺参数对成型焦机械强度的影响机制。研究团队通过创新性的混合分析方法,首次系统揭示了原料特性与工艺参数间的非线性作用关系,建立了包含材料本征属性和工艺调控双重维度的强度形成理论框架。在材料特性分析方面,研究团队构建了包含六项关键指标的煤焦油沥青评价体系。其中β-树脂含量被证实具有显著的正向调节作用,其贡献度达到总影响因子的31.7%,这与沥青中可聚合官能团的结构特性直接相关。当 quinoline 不溶物含量超过临界值(3.2wt%)时,成型焦抗压强度呈现指数级衰减,这源于该组分含有抑制焦化过程的杂环化合
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在氮气(N₂)和二氧化碳(CO₂)气氛下,FeCl₃的添加对纺织染料污泥热解过程中硫和氯的保留及转化的影响
该研究聚焦于化学调理对纺织印染污泥(TDS)热解过程中硫(S)和氯(Cl)迁移转化规律的影响机制。针对当前污泥深度脱水依赖高剂量FeCl3引发的二次污染问题,研究通过多技术联用方法,系统考察了调理剂浓度、热解温度及气氛条件三者的交互作用,揭示了S/Cl元素在热解过程中的竞争转化规律及其环境风险控制策略。一、研究背景与问题定位95%)及复杂污染物共存特征。传统调理剂(如FeCl3)虽能有效提升脱水效率,但其残留的氯离子与硫化合物在热解过程中会通过多相催化作用产生HCl、SO2等酸性气体,并形成具有迁移性的氯化物矿物。研究团队发现,当FeCl3添加量达到12%时,热解残渣中氯元素浸出风险较基准值提
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氢-盐水界面处的界面结构与吸附作用受缓冲气体(N₂、CO₂)的调控:一项分子动力学模拟研究
地下氢气储存中缓冲气体对界面特性的影响机制研究(总字数:2360 tokens)一、研究背景与科学问题随着可再生能源系统的发展,地下氢气储存技术的重要性日益凸显。储层介质中盐水的存在显著影响氢气的吸附、扩散和界面稳定性,而缓冲气体作为添加剂在调节界面张力方面发挥关键作用。当前研究多聚焦于单一气体或二元系统的宏观界面张力变化规律,但对多组分系统中缓冲气体(如CO2、N2、CH4)的分子作用机制缺乏深入理解。特别是缺乏对界面厚度、表面过剩吸附量等微观参数的定量分析,这直接影响储层稳定性评估和工程优化。二、研究方法与技术路线该团队采用分子动力学模拟技术,构建包含氢气、缓冲气体(N2和CO2)、氯化钠
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工业炼铁高炉中风口损伤的CFD-FEA建模:以焦炉煤气注入为例
本文针对高炉喷枪(tuyere)在煤气化燃料(COG)喷射条件下的热应力问题展开研究,通过构建计算流体动力学(CFD)与有限元分析(FEA)的耦合模型,系统分析了COG喷射对喷枪材料及结构的影响机制。研究揭示了传统喷枪设计在COG喷射场景下的热应力集中问题,并提出Fe-Cr合金涂层作为解决方案,为工业高炉设备优化提供了理论依据。### 一、研究背景与问题提出高炉喷枪作为铁矿石还原与焦炭燃烧的核心部件,长期暴露于极端热力学环境。在传统粉煤(PCI)喷射模式下,喷枪主要承受物理磨损与化学腐蚀。然而,随着钢铁行业低碳转型加速,COG(含60.4% H₂、26.3% CH₄等可燃气体)作为新型燃料的引
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质子交换膜(PEM)水电解器中的降解途径:基于Nafion™ N115膜以及铂黑(Pt black)和铱-钌氧化物(Ir–Ru oxide)催化剂的实验研究
质子交换膜水电解制氢(PEMWE)技术作为可持续制氢的核心路径,其长期稳定性问题始终是制约商业化应用的关键瓶颈。本研究通过构建标准化测试平台,系统考察了25平方厘米 IrO₂/RuO₂阴极-铂基阳极电解槽在恒电位与恒电流双模式下的退化机理,并首次引入硫酸酸洗再生策略进行干预验证,为下一代电解槽可靠性提升提供了关键实验数据支撑。在实验设计层面,研究团队采用模块化测试系统,集成 Gamry电化学工作站、在线气体分析仪及原位EIS检测装置,实现了电流密度、电压效率等关键参数的连续监测。特别值得关注的是,通过构建三阶段加速老化实验(总时长1680小时),有效复现了实际工况下5-8年周期内的性能退化规律
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基于结块指数优化的复合煤基碳质还原剂对工业硅冶炼的影响
工业硅生产中煤炭结渣特性与工艺参数的关联性研究在新能源产业快速发展背景下,工业硅作为光伏产业核心原料的战略地位日益凸显。传统生产工艺依赖木材制焦炭,面临原料短缺与生态压力双重挑战。中国作为全球最大煤炭生产国,开发煤炭基还原剂具有重要战略意义。本研究通过系统性实验揭示了煤炭结渣特性(G值)与硅冶炼工艺关键参数的定量关系,为构建高效低碳的硅冶炼技术体系提供了理论支撑。研究团队选取云南Baoshan地区高结渣煤(HC)、中结渣煤(MC)及新疆Changji地区非结渣煤(NC)作为研究对象,构建了包含热重分析(TGA)与傅里叶红外光谱(FTIR)的协同分析体系。实验发现,不同结渣煤在热解过程中的动力学
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可持续的校园能源转型:整合混合可再生能源和绿色氢气以实现净零排放运营
该研究聚焦于阿尔及利亚康斯坦丁3大学校园的能源系统转型,提出了一套整合光伏、风电、电网及氢能技术的综合解决方案。研究通过多维度分析,系统论证了可再生能源与氢能结合的技术可行性及经济环保效益,为北非地区的高等教育机构能源转型提供了可复制的范本。**技术架构创新** 研究团队构建了包含四个核心模块的混合能源系统(PV/WT/Grid/EHT): 1. **可再生能源矩阵**:采用光伏与风电互补模式,日均发电量达12.3GWh,其中光伏占比62%,风电占比38%,有效规避单一能源的间歇性缺陷。 2. **氢能生产系统**:配置碱性电解槽实现日均氢气产量136kg,通过峰谷电价差设计,使电解槽运
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通过FeSe/NiP异质结构改进双功能电催化水分解性能,以实现加速的表面重构
张启豪|周慧雅|张博尧|任赫然|徐松林|赵荣达|吴福发|苗丽华辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,锦州121001,中国摘要过渡金属硒化物因其优异的电催化性能而成为研究热点。然而,单一组分的过渡金属硒化物通常存在固有的缺点,如高电子转移阻力和较差的导电性。磷化物基底可以有效弥补这些不足。因此,在本研究中,通过电沉积在NiP基底上构建了致密的FeSe层,形成了具有丰富活性位点的异质结构。所制备的FeSe/NiP-600催化剂在1.0 M KOH溶液中表现出优异的氢演化反应(HER:122.7 mV@-10 mA cm−2)和氧演化反应(OER:208 mV@50 mA cm−2)性能,并且在17
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通过干凝胶转化法合成含锌的ZSM-5分级结构催化剂,用于催化纤维素挥发性组分转化为轻质芳香烃
该研究聚焦于通过创新合成方法优化Zn掺杂纳米ZSM-5催化剂在生物质热解生产轻质芳香族化合物中的应用。传统商业ZSM-5催化剂在生物质热解过程中存在传质效率受限、转化能力不足及易结焦失活等问题。研究团队通过Dry Gel Conversion-Steam Assisted Crystallization(DGC-SAD)方法制备Zn掺杂纳米ZSM-5催化剂,重点考察其孔结构调控、活性位点优化及结焦抑制效果,为解决生物质资源高值化利用难题提供了新思路。### 一、研究背景与问题提出生物质热解生产轻质芳香族化合物(如苯、甲苯、二甲苯)是当前生物能源领域的研究热点。然而传统ZSM-5催化剂存在以下瓶
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综述:在非贵金属催化剂中设计氧缺陷以实现高效挥发性有机化合物(VOCs)的降解:进展与机遇
王轩|卢芳旭|盛楠|唐世雅|孙峰|孙冰|张静|徐伟|杨哲中国石油化工股份有限公司安全工程研究院化学安全国家重点实验室,青岛 266071摘要挥发性有机化合物(VOCs)因引发大气臭氧和二次有机气溶胶而臭名昭著,已成为一个亟需解决的全球环境危机。虽然催化氧化技术是消除VOCs的主要方法,但贵金属催化剂存在资源稀缺和易失活等固有缺点,这促使人们转向非贵金属替代品。本文重点介绍了过渡金属氧化物(如Co3O4、MnO2、CeO2基体系)中的氧空位工程,作为一种突破活性-稳定性-成本三难问题的革命性手段。与非贵金属催化剂表面反应为主不同,非贵金属催化剂中的氧空位通过协同效应从根本上改变了催化机制。尽管取
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配备相变材料的金属氢化物储氢系统的数值研究
金属氢化物(MH)与相变材料(PCM)耦合储氢系统的热管理优化研究一、研究背景与意义氢能存储系统面临两大技术瓶颈:一是传统压缩储氢方式存在安全隐患且难以大规模应用;二是金属氢化物(如LaNi5)吸放氢反应伴随显著的热量变化,易导致系统温升失控。现有解决方案多依赖外部热交换流体(HTF),存在设备复杂化、能耗增加及系统独立性不足等问题。本研究创新性地提出MH-PCM-Fin复合结构,通过相变材料与导热增强元件的协同作用,实现氢能存储系统的自主化运行。二、技术路线与创新点1. **多物理场耦合建模**:采用瞬态二维轴对称CFD模型,集成传热、传质与化学反应动力学。通过设置 MH(LaNi5)床与P
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电场诱导的页岩纳米孔中水膜与水桥之间的形态转变:一种提升石油采收率和二氧化碳封存的新策略
该研究聚焦于利用电场调控页岩储层中水分子形态以提升CO₂封存效率。传统方法在纳米孔隙尺度上难以有效调控水分子分布,而电场技术通过改变表面润湿性提供了一种新思路。研究团队通过分子动力学模拟系统探究了不同电场参数对水-CO₂复合体系的影响机制,提出了具有实际应用价值的电场切换策略。在实验设计方面,研究构建了包含有机基质(模拟页岩 Kerogen)、CO₂和水的三维纳米孔隙模型。通过控制水含量(5%-25%)、电场强度(5-50 kV/m)和方向(垂直/平行孔隙轴),揭示了电场对水分子形态重构的调控规律。模拟发现,垂直电场(Z方向)能有效瓦解水分子间的氢键网络,促使孔隙中形成贯穿式水桥结构。这种结构
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探索绿色航运之路:一款用于估算绿色航运走廊开发成本的开源工具
The maritime sector contributes approximately 2% of global energy-related CO₂ emissions, with shipping responsible for around 706 million tonnes of CO₂ per year. Decarbonizing this sector is critical for achieving international climate goals, such as the IMO’s 70% CO₂ reduction by 2050. This study f
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基于表面覆盖模型的二氧化碳在粉煤灰中矿化作用的交互效应:矿化时间、液固比和气体流速
该研究以燃煤电厂产生的碱性飞灰为原料,通过球磨预处理提升其反应活性,系统考察了CO₂矿物化过程中关键参数的协同效应,并验证了矿物化产物的应用价值。以下从材料体系、反应机制、工艺优化及工程应用四个维度进行解读:一、材料体系创新1. 原料特性研究选用山西泰兴热电厂的褐煤 fly ash 为原料,其原始化学组成显示 CaO含量20.96%,MgO 1.54%,SiO₂+Al₂O₃达37.28%。经球磨处理(30分钟,400r/min)后,颗粒粒径由原始12.3μm降至5.7μm,比表面积从21.3m²/kg提升至58.7m²/kg,孔隙率增加至28.6%。预处理后飞灰中活性CaO含量提升26.6%至
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超声波是一种强大的工具,可用于实时监测在线酯交换反应的进程
该研究聚焦于生物柴油生产过程中定量超声技术(QUS)的实时监测应用,通过系统对比传统方法与超声技术的优劣,揭示了声学参数与酯交换反应关键指标之间的深层关联。研究团队以大豆油和蓖麻油按不同比例(80:20、70:30、60:40、50:50)的混合物为原料,采用1MHz超声波脉冲回波法进行全程监测,成功构建了声速(SoS)与脂肪酸甲酯(FAME)含量的强相关性模型(R²≈0.97)。这一发现突破了传统方法依赖离线分析的局限,为工业级连续生产过程提供了全新的实时监控方案。在技术原理层面,研究揭示了声速参数的多维度响应机制。通过对比实验发现,SoS值随蓖麻油比例增加呈现显著上升趋势(1365.7±4
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用于光电化学分解水(PEC)应用的FTO/ZnO/Ag-x薄膜的电化学、电学及形态学表征
该研究聚焦于通过银掺杂调控氧化锌薄膜的光电化学性能,为解决能源与环境问题提供了创新思路。实验采用溶胶-凝胶旋涂法制备了不同银掺杂比例(0-8 wt%)的ZnO/Ag纳米复合薄膜,并系统考察了掺杂浓度与电解质体系对光电催化水裂解效率的影响机制。在材料制备方面,研究者通过七次旋涂沉积形成均匀的薄膜结构,在150℃预干燥后获得稳定的纳米多孔体系。这种工艺不仅确保了薄膜的机械强度,更通过多孔结构显著提升了光吸收效率。电化学表征显示,掺杂后的薄膜在1.23V vs NHE偏压下光电流密度达到1.95mA/cm²,氢气产率达1364μmol/h/cm²,较传统TiO₂体系表现出更优的稳定性和效率。微观结构
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在Pt和Ru负载的沸石催化剂上对聚苯乙烯废弃物进行选择性加氢裂解,可高效生成液化石油气(LPG)和乙苯
本研究聚焦于通过催化重排技术将非生物降解的聚苯乙烯(PS)废料转化为高价值工业产品,具体探索了铂(Pt)和钌(Ru)掺杂的沸石催化剂在氢解过程中的性能。研究采用两种沸石载体:HY(硅铝比为5)和ZSM-5(硅铝比为30),通过湿法浸渍负载金属,制备出Pt-和Ru-掺杂的催化剂。反应在高压氢气环境中进行,通过调节温度(300–330℃)、压力(15–25 bar)和聚合物与催化剂比例(5:1至15:1),系统评估了催化剂对产物分布的影响。### 核心发现与机制解析1. **催化剂结构与性能关系** - **HY催化剂**(孔径约3.6 nm)掺杂Pt或Ru后,表现出不同的酸性和金属活性位
来源:Fuel Processing Technology
时间:2025-12-10
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关于低温煤焦油加氢处理过程中脱卡啉生成的机理研究
该研究系统性地探索了含氧添加剂燃料混合物的热力学行为预测方法。研究团队基于组分间相互作用机理,建立了涵盖相平衡、挥发特性及水兼容性的多维预测模型体系,为生物燃料在汽油中的应用优化提供了创新解决方案。在基础理论构建方面,研究突破了传统经验模型的局限性。通过引入分子间氢键作用参数,建立了适用于非理想溶液体系的相平衡模型。该模型创新性地将组分分子结构特征(如官能团类型、碳链长度)与相行为参数进行关联映射,成功解决了传统UNIFAC模型在复杂体系中的预测偏差问题。特别在先进生物燃料(如2-甲基四氢呋喃、乙基戊二酸酯)的相行为预测方面,模型表现出优异的泛化能力,验证数据与实验值吻合度达到国际领先水平。在
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燃料及其与含氧化合物混合物的相平衡特性的模拟
二氧化碳甲烷化技术:从基础研究到工业应用的跨学科探索一、技术背景与战略意义二氧化碳作为主要温室气体,其减排已成为全球气候治理的核心议题。化学转化技术通过将二氧化碳转化为替代天然气的甲烷,为碳中和提供了创新路径。该技术不仅符合循环经济理念,还能有效衔接可再生能源体系与传统能源基础设施。特别是在中国"双碳"战略背景下,该技术对优化能源结构、促进区域协调发展具有双重价值。二、核心反应机理研究进展自1872年Brodie首次实现二氧化碳还原为甲烷的实验突破,该领域经历了百年发展。早期研究聚焦于气固相催化机理,而现代研究则更注重多相催化体系的协同效应。关键发现包括:1. Sabatier反应中催化剂表面
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利用分段语音特征进行法医深度伪造音频检测
当前深度伪造音频技术正引发广泛社会担忧。研究表明,全球已有超过240万美元的金融诈骗通过伪造高管声音完成,美国马里兰州曾发生教师伪造校长种族歧视录音的恶性事件。这类技术不仅威胁个人隐私和财产安全,更对司法公正构成挑战——2023年国际法庭已出现3起因误判语音合成证据导致的冤案。本文针对这一技术伦理难题,提出基于语音段特征检测的解决方案,为数字时代的语音证据鉴定开辟新路径。研究团队通过跨学科合作,整合语言学、声学工程和计算机科学领域知识,构建了首个说话人特异性检测框架。该框架突破传统声纹识别的群体筛查模式,转而聚焦个体发声特征的细微差异。这种转变源于对现有检测系统的深入剖析:当前主流的深度学习模
来源:Forensic Chemistry
时间:2025-12-10