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基于CaO原位与非原位CO_(2)捕集的煤底灰催化生物质气化制氢工艺模拟
1
作者 张传昊 刘吉 +3 位作者 傅国志 胡斌 马宗虎 杜小泽 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页
使用Aspen Plus软件建立煤底灰催化生物质气化制氢模型,将其分别与非原位和原位的CO_(2)捕集系统耦合,研究温度、压力、钙料比、水料比与煤底灰催化剂添加量对产品合成气组分与氢产率的影响。煤底灰有利于气化制氢,可显著提高H_(2)产率... 使用Aspen Plus软件建立煤底灰催化生物质气化制氢模型,将其分别与非原位和原位的CO_(2)捕集系统耦合,研究温度、压力、钙料比、水料比与煤底灰催化剂添加量对产品合成气组分与氢产率的影响。煤底灰有利于气化制氢,可显著提高H_(2)产率。CaO非原位CO_(2)捕集对生物质气化制氢的H_(2)产率无影响,但能显著降低CO_(2)排放,H_(2)体积分数最高可达81.0%,H_(2)产率最高可达106.0 g/kg。CaO原位吸收增强的制氢工艺能够促进生物质气化并将H_(2)产率提高至110.5 g/kg,相应的H_(2)体积分数为85.7%,但该工艺脱碳能力不及前者。基于平准化制氢成本,CaO原位吸收增强相比于CaO非原位CO_(2)捕集具有更低的成本,且后者受制氢规模的影响更显著。 展开更多
关键词 生物质能 气化 制氢 co_(2)捕集 煤底灰 技术-经济性分析
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生香酵母生物转化法合成2-苯乙醇的研究
2
作者 王晴 毛银 +1 位作者 赵运英 邓禹 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第5期22-28,共7页
2-苯乙醇是一种具有玫瑰香味的芳香族醇,被广泛应用于食品、日化和医药等领域中。该研究利用从发酵酱醪中筛选出的一株野生型生香酵母-贝酵母,通过生物转化方法探索了该生香酵母合成2-苯乙醇的能力。通过优化反应体系中葡萄糖、底物L-... 2-苯乙醇是一种具有玫瑰香味的芳香族醇,被广泛应用于食品、日化和医药等领域中。该研究利用从发酵酱醪中筛选出的一株野生型生香酵母-贝酵母,通过生物转化方法探索了该生香酵母合成2-苯乙醇的能力。通过优化反应体系中葡萄糖、底物L-苯丙氨酸、无氨基酵母氮源及其他无机盐等成分构建生物转化体系,建立了适用于该生香酵母生产2-苯乙醇的转化方法。实验结果显示,该生香酵母转化48 h后2-苯乙醇的产量最高,为2.89 g/L。在此基础上,进一步优化了转化体系中碳源、氨基受体α-酮戊二酸和离子混合营养液的浓度,2-苯乙醇的浓度提高了67%。最后,通过优化转化体系的pH、温度和溶氧等条件使得2-苯乙醇的质量浓度达到了6.05 g/L,较初始转化条件提高了109%。该方法所获2-苯乙醇不仅具有天然产物的属性和安全性,且其产量和转化率高,工艺也具有周期短和成本低的特点,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 生香酵母 生物转化 2-苯乙醇 L-苯丙氨酸
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煤炭低碳转化技术及CO_(2)制化学品工艺研究进展
3
作者 陈文静 徐兴堂 +1 位作者 冯杰 李文英 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第2期88-99,共12页
发展煤炭清洁高效转化技术,根本在于提高煤中有效元素C、H和O的利用率。而煤富含C元素,势必在利用过程中产生CO_(2),因此在煤炭加工利用过程中,通过化学反应耦合,将产生的CO_(2)再利用制成有机化学品(如醇、醚、酸和酯等),无论是在煤化... 发展煤炭清洁高效转化技术,根本在于提高煤中有效元素C、H和O的利用率。而煤富含C元素,势必在利用过程中产生CO_(2),因此在煤炭加工利用过程中,通过化学反应耦合,将产生的CO_(2)再利用制成有机化学品(如醇、醚、酸和酯等),无论是在煤化工技术领域,还是在有机合成化学领域都有重要的学术意义和显著的社会效益。从煤炭加工利用行业的碳排放特点出发,分别介绍了煤炭与可再生能源耦合,碳捕集、利用与封存以及CO_(2)化学利用3种煤炭低碳转化技术。通过化学反应将煤炭加工利用过程中产生的CO_(2)制成含氧化学品,不仅可以在保证原有工艺不被改变的基础上减少CO_(2)的直接排放量,还可以生产人类社会所需的高附加值化学品,变“废”为宝。为此,重点论述了基于Aspen Plus模拟CO_(2)制备甲醇、甲酸、二甲醚以及碳酸二甲酯等含氧有机化合物的最新化学工艺研究进展,总结了工艺流程的技术特点以及物质转化、能量利用和经济效益等性能参数,并根据先进的煤炭低碳转化技术提出了煤基CO_(2)低碳转化新路径,致力于推动煤炭清洁转化技术耦合CO_(2)化学再利用向工业应用发展。 展开更多
关键词 煤炭高效转化 低碳技术 co_(2)化学利用 含氧有机化合物
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杂原子掺杂生物质基碳材料电催化CO_(2)还原性能理论模拟研究
4
作者 赵钰莹 徐茹婷 +2 位作者 范孟孟 孙康 蒋剑春 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第1期41-46,共6页
为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO_(2)还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO_(2)还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确... 为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO_(2)还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO_(2)还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确定不同杂原子掺杂生物质基碳材料最有可能的催化反应机制,筛选出具有高催化性能的杂原子结构。研究结果表明:B掺杂碳材料(BC)在电催化CO_(2)还原中具有最低的ΔG(0.64 eV)和较低的形成能(3.25 eV),表明BC具有较高的催化活性和稳定性。这主要归因于B原子的失电子特性,在掺杂后能够吸引周边碳原子的电子密度,进而在材料中形成电子空穴。这些电子空穴有利于电子与空穴对的生成及电荷的有效分离,为电催化过程中的电子转移提供通道,从而提高材料的催化性能。 展开更多
关键词 生物质基碳材料 杂原子掺杂 电催化co_(2)还原 密度泛函理论
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不同播期下旱地春小麦产量及生物量应对氮肥和CO_(2)浓度升高的响应模拟
5
作者 杨婷婷 刘强 马晓艺 《农学学报》 2025年第3期93-100,共8页
为了探索不同播期下施氮量的变化和CO_(2)浓度升高对半干旱地区小麦产量及生物量的影响。本研究利用调参后的APSIM模型,设置了3个不同播期,分别为早播ESW(3月3日)、正常播NSW(3月19日)、晚播LSW(3月31日),5个施氮处理N1(0 kg/hm^(2))、N... 为了探索不同播期下施氮量的变化和CO_(2)浓度升高对半干旱地区小麦产量及生物量的影响。本研究利用调参后的APSIM模型,设置了3个不同播期,分别为早播ESW(3月3日)、正常播NSW(3月19日)、晚播LSW(3月31日),5个施氮处理N1(0 kg/hm^(2))、N2(52.5 kg/hm^(2))、N3(105 kg·hm^(2))、N4(157.5 kg/hm^(2))、N5(210 kg/hm^(2))和5个CO_(2)浓度C1(370 ppm)、C2(420 ppm)、C3(470 ppm)、C4(520 ppm)、C5(570 ppm)的模拟实验。结果表明:APSIM模型在试验区有较好的适用性;施氮量和CO_(2)浓度均对旱地春小麦产量和生物量产生影响,且不同播期下的影响各不相同。随着播期的推迟施氮量和CO_(2)浓度对小麦产量和生物量的影响均表现为正效应,施氮量的影响远大于CO_(2)浓度的影响;在特定施氮量和CO_(2)浓度下,播期选择对产量和生物量有显著影响,正常播种期通常产量较高,而晚播则有利于生物量的积累。当气候和土壤条件变化时,通过调整播期可优化小麦生产。如当施氮量为N4、CO_(2)浓度为C1时,正常播下小麦产量最大,晚播下小麦生物量最大。本研究对于指导半干旱地区小麦生产具有重要意义。在实际生产中,可以根据当地的气候和土壤条件,通过调整播期、施氮量和CO_(2)浓度等参数,来优化小麦生产,提高产量和生物量。特别是在全球气候变化和农业生产面临诸多挑战的背景下,这一研究为半干旱地区小麦生产的可持续发展提供了有力的支持。 展开更多
关键词 小麦 APSIM模型 播期 施氮量 co_(2)浓度 产量 生物量 半干旱地区
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基于光催化-生物杂合系统(PBS)的CO_(2)高值化利用研究进展
6
作者 蒋心茹 稍雨航 +2 位作者 郭小磊 邓良伟 张宏伟 《中国沼气》 2025年第1期20-27,共8页
化石能源的过度消耗引发了温室效应和能源短缺两大严峻挑战,迫切需要发展新型技术以实现碳循环利用。近年来,由光催化材料和生物体组成的光催化-生物杂合系统(photocatalysis-biohybrid system,PBS)因能够高效利用太阳能将CO_(2)转化为... 化石能源的过度消耗引发了温室效应和能源短缺两大严峻挑战,迫切需要发展新型技术以实现碳循环利用。近年来,由光催化材料和生物体组成的光催化-生物杂合系统(photocatalysis-biohybrid system,PBS)因能够高效利用太阳能将CO_(2)转化为高价值化学品而备受关注。文章系统阐述了PBS的构建原理,总结了提高电子传递效率的主要策略,包括半导体材料改性、电子穿梭体优化及微生物基因改造等方法。重点综述了PBS在固定CO_(2)生成甲烷、乙酸及其他多碳产物的最新研究进展,探讨了代谢调控对提高目标产物产量的重要性。基于PBS在生物固碳、高值产物开发和可再生能源领域的广阔前景,为PBS的研究和应用提供理论与技术参考。 展开更多
关键词 光催化 微生物 co_(2)固定 电子传递
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利用光驱动的生物杂合系统实现CO_(2)转化生产化学品
7
作者 干雅梅 柴甜甜 +5 位作者 张健 高聪 宋伟 吴静 刘立明 陈修来 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第5期294-303,共10页
太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在... 太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在光吸收范围相对较窄、光生电子在传输过程中易损耗等问题,限制了太阳能到化学品的转化效率.为了解决上述难题,科研人员模仿自然光合作用中的关键部分,探索构建人工光合系统,相关研究引起了广泛关注.本文通过将碲化镉量子点(CdTe QDs)与大肠杆菌(E.coli)相耦合,构建了一种光驱动无机-生物杂合系统(IBPHS),用于捕获太阳能并驱动CO_(2)转化合成高价值化学品.该系统主要由光催化模块和生物催化模块组成.在光催化模块中,通过生物合成CdTe QDs进行光能捕获,并将其转化为电子.通过敲除E.coli的Cd2+外排蛋白(ZNTA)编码基因,实现了E.coli胞内Cd2+过量积累.通过“时空耦合”方式,并借助共聚焦显微镜、高分辨率透射电镜和X射线能谱分析,确认了CdTe QDs在E.coli胞内的组装合成.利用紫外-可见分光光度计研究了光催化模块对光子的吸收能力.结果表明,光催化模块的吸收峰位于400-420 nm.利用瞬时光电流,评估了光催化模块的光生电子能力.实验发现,该模块可以产生0.07μA光电流,表明完成了光催化模块的构建.在生物催化模块中,将光催化模块产生的电子用于还原NAD+再生NADH.采用NADH生物传感器,分析了E.coli胞内NADH含量,结果表明,在蓝光照射下E.coli胞内NADH含量比黑暗条件下提高了5.1倍.在此基础上,通过表达NADH依赖型乳酸脱氢酶(LDH)将丙酮酸还原为乳酸,在蓝光光照下乳酸积累量达到了0.44 g/L,而黑暗条件下无乳酸积累,从而验证了生物催化模块的有效性.基于光催化模块和生物催化模块,进一步组装构建了IBPSH,用于驱动CO_(2)还原合成甲酸和丙酮酸.在蓝光照射下,IBPHS能够合成0.65 g/L甲酸和0.18 g/L丙酮酸,其CO_(2)利用速率分别达到51.98 mg/gDCW/h和21.92 mg/gDCW/h,超过了光合细菌.综上所述,本文利用光催化模块与生物催化模块相耦合的方式,组装构建了一种新型的人工光合系统,实现了光驱动CO_(2)还原合成高附加值化学品,为理性设计材料-生物杂合系统提供了借鉴,同时也为挖掘绿色生物制造潜力、开发太阳能化学制造平台提供参考. 展开更多
关键词 人工光合系统 co_(2)利用 光能转换 CdTe生物合成 NADH再生
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微生物-电极修饰及影响电合成转化CO_(2)过程的研究进展
8
作者 解一诺 李逸鑫 王远鹏 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期559-574,共16页
微生物电合成(microbial electrosynthesis,MES)是一种利用电活性微生物摄取胞外电子,将CO_(2)或有机废料转化为可再生化学品的技术。首先,文中阐述了电极的改性方式,碳基材料以其多样的形态、优异的化学稳定性和高比表面积等优点,在电... 微生物电合成(microbial electrosynthesis,MES)是一种利用电活性微生物摄取胞外电子,将CO_(2)或有机废料转化为可再生化学品的技术。首先,文中阐述了电极的改性方式,碳基材料以其多样的形态、优异的化学稳定性和高比表面积等优点,在电极改性中发挥着重要作用,其主要是通过提供更多的微生物附着点和增强电子传递效率改善MES;而非碳基材料如金属材料等,因其优异的导电性和催化活性,则被广泛用于提升电极性能,其作用机制在于加速电极上的催化反应和促进特定产品的生成。其次,从电活性微生物角度入手,揭示了在电极材料修饰和微生物细胞修饰上的共同点都是能够提高微生物的电子传递能力,不同点在于微生物细胞修饰可以直接作用于微生物的生理和遗传特性,以增强其电子传递能力和底物转化效率。此外,分析了纳米材料与高附加值产品之间的关系,认为合理选择和制备电极材料及微生物细胞修饰策略,对于提高MES系统的效率和产物选择性至关重要。最后,对MES技术面临的挑战和未来的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 微生物电合成(MES) co_(2)转化 电极修饰 电活性微生物 胞外电子传递 纳米材料
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微生物电解池催化CO_(2)电转化为甲烷:影响因素、电子传递和展望
9
作者 王佳懿 陆雪琴 甄广印 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期393-404,共12页
化石燃料作为能源供应的主要来源,燃烧导致大量CO_(2)的释放和温室效应,CO_(2)的捕获和再利用越来越受到人们的关注.微生物电解池(MEC)作为一种新的CO_(2)再利用技术,可通过将电活性微生物与电化学刺激相结合,将CO_(2)通过生物电化学作... 化石燃料作为能源供应的主要来源,燃烧导致大量CO_(2)的释放和温室效应,CO_(2)的捕获和再利用越来越受到人们的关注.微生物电解池(MEC)作为一种新的CO_(2)再利用技术,可通过将电活性微生物与电化学刺激相结合,将CO_(2)通过生物电化学作用回收为低碳燃料(如CH_(4)),从而实现CO_(2)固定和能量回收.尽管近年来MEC领域有较多研究,但仍然存在许多问题阻碍了该技术的规模化和产业化.本文梳理了CO_(2)电化学产甲烷的工作原理、性能影响的关键因素、生物阴极电活性功能微生物及其胞外电子传递机制、电催化耦合技术的最新研究进展,提出了MEC辅助CO_(2)电甲烷化技术的未来研究需求和挑战. 展开更多
关键词 微生物电解池(MEC) co_(2)电甲烷化 阴极材料 电活性功能菌 胞外电子传递机制
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黄铁矿在CO_(2)气氛下非等温氧化转化及动力学分析 被引量：1
10
作者 黄芳 况怡婷 +3 位作者 张立麒 米铁 辛善志 刘晓烨 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期82-90,共9页
针对煤中常见含铁矿物黄铁矿在富氧燃烧典型气氛下转化特性,通过同步热分析结合烟气分析研究了黄铁矿在CO_(2)气氛下的转化行为.结果发现,黄铁矿在CO_(2)气氛下主要经历5个失重阶段且均为吸热过程,首先是黄铁矿颗粒表面硫脱除的起始热解... 针对煤中常见含铁矿物黄铁矿在富氧燃烧典型气氛下转化特性,通过同步热分析结合烟气分析研究了黄铁矿在CO_(2)气氛下的转化行为.结果发现,黄铁矿在CO_(2)气氛下主要经历5个失重阶段且均为吸热过程,首先是黄铁矿颗粒表面硫脱除的起始热解段(相界面反应,n=1/2),活化能低于其在N_(2)气氛下近30 kJ/mol,为220.27 kJ/mol,随后裂解成磁黄铁矿(三维扩散,n=1/2)活化能与其在N_(2)(177.27 kJ/mol)下接近为178.1 kJ/mol;温度高于690℃,随着升温磁黄铁矿缓慢失硫,CO_(2)逐渐参与磁黄铁矿转化且释放SO_(2)和CO;820~1150℃经历双峰失重峰阶段,820~1020℃,氧化气体产物SO_(2)大量生成且在约1000℃达到体积浓度峰值;最后1020~1150℃,坩埚中残留物大量与CO_(2)持续氧化反应失重形成SO_(2)和CO,坩埚中形成复杂物相体系,铁硫化物和铁氧化物共存(或共融).CO_(2)参与黄铁矿产物转化失重阶段活化能分别为180.94 kJ/mol、229.69 kJ/mol和243.46 kJ/mol,动力学机制均为成核与生长(n=1). 展开更多
关键词 黄铁矿 非等温 co_(2) 氧化转化 动力学
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煤矿采动影响体微生物采残煤与CO_(2)-粉煤灰协同充填关键技术 被引量：1
11
作者 苏现波 赵伟仲 +2 位作者 王乾 周艺璇 汪露飞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期400-414,共15页
煤矿采空区是我国实现“双碳”目标的重要突破口,煤炭开采形成的、能够富集煤层气、为后期微生物活动和矿化充填提供底物和空间的地质体定义为采动影响体。以采动影响体为研究对象,提出了采动影响体微生物采残煤与CO_(2)-粉煤灰协同矿... 煤矿采空区是我国实现“双碳”目标的重要突破口,煤炭开采形成的、能够富集煤层气、为后期微生物活动和矿化充填提供底物和空间的地质体定义为采动影响体。以采动影响体为研究对象,提出了采动影响体微生物采残煤与CO_(2)-粉煤灰协同矿化充填关键技术,并从必要性和可行性2个方面阐述了该技术在采动影响体资源二次开发、CO_(2)安全封存以及燃煤电厂粉煤灰固废高效处置等的广阔前景。其总体思路是将采动影响体作为一个厌氧发酵“工厂”,高产高效产甲烷菌群作为“劳动者”对“工厂”已有的原材料——残煤、薄煤层和分散有机质以及注入的CO_(2)进行加工,其“产品”是甲烷,进而实现微生物采残煤和CO_(2)资源化。同时,CO_(2)与碱性的粉煤灰结合,在实现了CO_(2)矿化封存的同时,也实现了采动影响体的充填。该技术涉及的关键科学问题包括采动影响体类型划分与有机质特征、采动影响体原位条件下厌氧发酵产甲烷机制、微生物-CO_(2)-粉煤灰协同矿化/固化机制以及微生物采残煤与充填关键技术示范工程建设。实验室物理模拟采动影响体原位条件实验表明其中残煤和富含有机质的泥页岩能够在微生物作用下生成生物甲烷,且添加少量的粉煤灰能够进一步强化甲烷的产出。物理模拟地下水补给的动态实验表明营养物质的补给对厌氧发酵系统的影响尤为重要,补给循环周期为14 d的厌氧发酵系统恰与产甲烷菌群繁殖的周期一致,能够保证厌氧发酵系统的持续高效运行。高钙粉煤灰-CO_(2)-矿井水协同胶结的试件经过28 d的养护后抗压强度为12.31 MPa,其矿化封存潜力约为21.99 m3 CO_(2)/t(粉煤灰),说明粉煤灰在实现采空区固化的同时能够实现CO_(2)减排。此外,基于微生物采残煤与粉煤灰充填目的对工程试验靶区进行优选,地下水滞留区是CO_(2)矿化和粉煤灰充填的最佳场所,因采掘活动自然形成的自然圈闭和人工充填形成的圈闭是较有利的工程试验靶区之一。针对这些靶区提出了微生物采残煤与CO_(2)-粉煤灰协同充填关键技术,旨在为中国碳减排和采空区生态环境治理提供一条新的技术路径。 展开更多
关键词 煤矿采动影响体 微生物采残煤 co_(2)封存 粉煤灰胶结充填 动静态特征 有机质特征
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弱碱性吸收剂碳捕集及CO_(2)富液生物再生性能 被引量：2
12
作者 赵敏楠 张佳音 +6 位作者 张新妙 徐恒 栾金义 陆丁香 赵鹏宇 陈湘泽 武振康 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期180-188,共9页
碳捕集转化一体化工艺能利用CO_(2)转化过程同步实现CO_(2)富液再生,有望降低碳捕集转化整体成本。为评价生物甲烷化与碳捕集耦合的可行性,首先,在填料塔中考察了以4.2 g/L NaHCO_(3)、6 g/L Na_(2)CO_(3)、微生物营养液配制的弱碱性吸... 碳捕集转化一体化工艺能利用CO_(2)转化过程同步实现CO_(2)富液再生,有望降低碳捕集转化整体成本。为评价生物甲烷化与碳捕集耦合的可行性,首先,在填料塔中考察了以4.2 g/L NaHCO_(3)、6 g/L Na_(2)CO_(3)、微生物营养液配制的弱碱性吸收剂(pH=10)对模拟烟气中CO_(2)的吸收性能;其次,在厌氧瓶内利用生物甲烷化过程对CO_(2)富液开展5个周期的循环再生试验。结果表明,填料塔气体流量≤1.0 L/min时,随液体流量增加,所有试验组CO_(2)去除率逐渐上升并能稳定在80%以上,该填料塔液体流量宜≤0.9 L/min;不同气体流量(0.4~1.2 L/min)下填料塔体积总传质系数基本稳定在17~19 mol/(h·kPa·m^(3));CO_(2)吸收导致吸收液中NaHCO_(3)增加、Na_(2)CO_(3)减少,二者变量比值在1.2~1.9。气体流量为0.6 L/min、液体流量为0.7 L/min时,在维持80%以上CO_(2)去除率的前提下,该弱碱性吸收剂可循环使用6次,此时活性组分CO_(3)^(2-)利用率达89.5%,形成的CO_(2)富液中总无机碳量为0.127 mol/L,pH为8.82,能为生物甲烷化微生物提供适宜的生长环境。CO_(2)富液循环生物再生试验表明,每次再生后的吸收剂CO_(2)吸收量基本稳定在69.6~78.6 mmol/L,且再生期间CH 4产生过程具有良好的重复性;再生试验后,Firmicutes、Actinobacteriota等耐碱性门水平细菌得到一定富集;氢营养型产甲烷菌在再生前后古菌属中占比均接近99%,但再生试验期间弱碱性环境导致Methanobrevibacter相对丰度降低了19.5%,unclassified_f_Methanobacteriaceae增加了18.7%。初步证实了碳捕集耦合生物甲烷化工艺的可行性。 展开更多
关键词 碳捕集转化一体化 吸收剂 co_(2)富液 生物再生 生物甲烷化
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纳米CeO_(2)的制备及其在CO_(2)合成聚碳酸酯中的活性
13
作者 马俊杰 杨钰莹 +4 位作者 高名扬 齐冰杰 吴玉龙 黄雪莉 黄河 《无机材料学报》 北大核心 2025年第1期70-76,I0008,共8页
CO_(2)和二醇直接聚合制备碳酸酯是一种绿色高效的CO_(2)应用途径,CeO_(2)在该反应体系中表现出良好的催化性能。本研究以NaOH为沉淀剂,采用水热法制备纳米CeO_(2)催化剂,探究了焙烧温度(500、600、700℃)和不同类型表面活性剂(阳离子... CO_(2)和二醇直接聚合制备碳酸酯是一种绿色高效的CO_(2)应用途径,CeO_(2)在该反应体系中表现出良好的催化性能。本研究以NaOH为沉淀剂,采用水热法制备纳米CeO_(2)催化剂,探究了焙烧温度(500、600、700℃)和不同类型表面活性剂(阳离子、阴离子和非离子型)对CeO_(2)结构和性质的影响规律。当焙烧温度为600℃时,CeO_(2)结晶度良好且缺陷位点数量超过其他焙烧温度制得样品。各类表面活性剂(阳离子、阴离子和非离子型)能有效提高CeO_(2)表面氧空位浓度,25℃下的CO_(2)吸收量最高可达0.532mmol/g。基于以上研究,将制备的一系列CeO_(2)催化剂应用于CO_(2)和二醇一步法合成聚碳酸酯的反应中,可有效提高反应体系的转化率和选择性。结果表明,不同焙烧温度和表面活性剂制备的CeO_(2)的催化活性存在显著差异。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,在600℃下焙烧得到的CeO_(2)显示出最高的催化活性和选择性(1,6-己二醇转化率为91.0%,聚(6-羟基己基)碳酸酯选择性为76.6%)。CeO_(2)优异的催化活性以及高产率主要归因于其良好的结构、丰富的缺陷位点和高的CO_(2)吸收能力。 展开更多
关键词 纳米CeO_(2) 缺陷位点 表面活性剂 co_(2)转化 二醇 聚碳酸酯
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生物基呋喃催化热解耦合CO_(2)还原制取芳烃和合成气 被引量：1
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作者 陈玉 夏声鹏 +2 位作者 赵坤 郑安庆 赵增立 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第4期373-379,共7页
针对生物基呋喃单独芳构化过程中通常伴随着脱氢反应,并且考虑到CO_(2)单独还原成CO需要消耗大量H_(2),提出一种生物基呋喃催化热解耦合CO_(2)还原定向制取碳负性芳烃和合成气新工艺。通过构筑分子筛负载的复合金属催化剂来同步实现2-... 针对生物基呋喃单独芳构化过程中通常伴随着脱氢反应,并且考虑到CO_(2)单独还原成CO需要消耗大量H_(2),提出一种生物基呋喃催化热解耦合CO_(2)还原定向制取碳负性芳烃和合成气新工艺。通过构筑分子筛负载的复合金属催化剂来同步实现2-甲基呋喃(2-MF)的高效芳构化和CO_(2)的活化。研究表明,HZSM-5负载Mo-Ni可以显著提高CO_(2)的转化率以及气体产物中合成气的选择性,分别从−4.56%(CO_(2)生成速率大于其转化速率)和46.78%大幅提高至24.68%和72.28%,这归因于双金属的配位结构引入了更多氧空位,同时通过引入路易斯酸位点有效提高了催化剂的芳构化能力。研究结果可为生物质催化热解新工艺发展和催化剂设计提供理论指导。 展开更多
关键词 生物基呋喃 co_(2) 分子筛 催化热解 芳烃
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大气CO_(2)浓度升高背景下冬小麦冠层光谱特征和地上生物量估算 被引量：2
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作者 黄宏胜 张馨月 +1 位作者 居辉 韩雪 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期991-1003,共13页
本研究旨在探究大气CO_(2)浓度升高对冬小麦全生育时期冠层光谱特征的影响,并基于筛选的敏感波段建立地上生物量(AGB)与光谱参数的定量关系。为此,在2021—2022年的冬小麦生长季,利用开放式CO_(2)富集系统(Mini-FACE),设定大气CO_(2)浓... 本研究旨在探究大气CO_(2)浓度升高对冬小麦全生育时期冠层光谱特征的影响,并基于筛选的敏感波段建立地上生物量(AGB)与光谱参数的定量关系。为此,在2021—2022年的冬小麦生长季,利用开放式CO_(2)富集系统(Mini-FACE),设定大气CO_(2)浓度(ACO_(2),(420±20)μL L^(–1))和高CO_(2)浓度(ECO_(2),(550±20)μL L^(–1))两个处理水平,分析了高CO_(2)浓度下光谱特征变化,基于连续投影算法(SPA)、逐步多元线性回归(SMLR)和偏最小二乘法回归(PLSR)筛选AGB敏感波段并构建估算模型。结果表明:CO_(2)浓度升高使冬小麦拔节期和开花期AGB显著增加。红边和近红边反射率及红边面积在拔节期增加,在开花期和灌浆期降低,蓝边、黄边和红边位置在不同生育时期均发生移动;AGB的敏感光谱波段主要分布在红边和近红边区域,CO_(2)浓度升高缩小了AGB敏感波段范围,但不影响AGB的估算;AGB的SMLR和PLSR模型均取得了较高的估算精度(R^(2)>0.8),其中SMLR模型中的R_(799′)、D_(y)、SD_(y)和PRI等特征参数与AGB显著相关,R^(2)为0.866。PLSR模型(R^(2)>0.9)在估算精度和稳定性上优于SMLR模型。本研究可为未来高CO_(2)浓度下冬小麦生长发育的遥感监测提供理论基础和技术方法。 展开更多
关键词 co_(2)浓度升高 冬小麦 地上生物量 冠层光谱特征 回归分析
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油藏环境中CO_2生物固定与转化及资源化利用 被引量：3
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作者 牟伯中 杨广超 +3 位作者 周蕾 S.M.Mbadinga 刘金峰 杨世忠 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2014年第6期1-9,共9页
利用微生物将油藏环境中的CO2原位转化为甲烷,在完成封存的同时实现CO2生物固定与转化,进一步提高油气采收率,延长油田开发寿命,是当前研究的前沿课题。综述了CO2封存对油藏环境的影响、油藏环境CO2生物固定与转化的菌群结构与功能、转... 利用微生物将油藏环境中的CO2原位转化为甲烷,在完成封存的同时实现CO2生物固定与转化,进一步提高油气采收率,延长油田开发寿命,是当前研究的前沿课题。综述了CO2封存对油藏环境的影响、油藏环境CO2生物固定与转化的菌群结构与功能、转化反应热力学与动力学等方面的最新研究进展,讨论了油藏环境CO2生物固定与转化的途径及资源化利用的潜力,提出了该领域进一步的研究方向。 展开更多
关键词 油藏 co2封存 co2生物固定与转化 微生物群落结构
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点阵CO_(2)激光联合盆底生物反馈疗法治疗老年女性压力性尿失禁的效果
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作者 宋梅 《大医生》 2024年第8期72-74,共3页
目的探讨点阵CO_(2)激光联合盆底生物反馈疗法治疗老年女性压力性尿失禁的效果,为临床治疗提供参考。方法选取2020年4月至2023年4月吉林省人民医院收治的76例老年女性压力性尿失禁患者为研究对象,根据随机数字表法分为对照组与观察组,... 目的探讨点阵CO_(2)激光联合盆底生物反馈疗法治疗老年女性压力性尿失禁的效果,为临床治疗提供参考。方法选取2020年4月至2023年4月吉林省人民医院收治的76例老年女性压力性尿失禁患者为研究对象,根据随机数字表法分为对照组与观察组,各38例。对照组患者采用盆底生物反馈疗法治疗,观察组患者采用点阵CO_(2)激光联合盆底生物反馈疗法治疗。比较两组患者临床疗效、1 h尿失禁量、24 h尿失禁次数、最大排尿量、盆底肌肌力、尿失禁生活质量问卷(I-QOL)评分、不良反应发生情况。结果治疗后1个月,观察组患者临床疗效优于对照组,治疗总有效率高于对照组(均P<0.05)。治疗后3个月,两组患者1 h尿失禁量、24 h尿失禁次数均减少,最大排尿量均增多,且观察组1 h尿失禁量、24 h尿失禁次数均少于对照组,最大排尿量多于对照组(均P<0.05);治疗后3个月,两组患者盆底肌肌力均高于治疗前,且观察组均高于对照组(均P<0.05);治疗后3个月,两组患者行为限制、心理影响及社会功能限制评分均高于治疗前,且观察组均高于对照组(均P<0.05)。两组患者治疗期间及治疗后3个月内均未出现阴道出血、尿频、尿急、尿痛、阴道瘙痒、阴道分泌物增多等不良反应。结论点阵CO_(2)激光联合盆底生物反馈疗法治疗老年女性压力性尿失禁患者效果较好,可有效减轻临床症状,提高盆底肌肌力,提升生活质量,值得临床应用。 展开更多
关键词 点阵co_(2)激光 盆底生物反馈疗法 老年女性压力性尿失禁
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O_(2)/N_(2)和O_(2)/CO_(2)气氛下煤半焦-生物质的混燃特性及影响因素 被引量：2
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作者 张锦萍 陈磊 +3 位作者 沈靖淳 徐鲁橹 杜勇博 车得福 《节能技术》 CAS 2024年第1期3-12,共10页
为掌握煤半焦与生物质在O_(2)/N_(2)和O_(2)/CO_(2)条件下的混燃特性及其影响因素,采用全自动物理化学吸附仪获得了煤半焦-生物质混合燃料的孔隙结构,采用热重实验分析了两种燃料的混燃特性和反应动力学,通过多元线性回归法研究了燃料... 为掌握煤半焦与生物质在O_(2)/N_(2)和O_(2)/CO_(2)条件下的混燃特性及其影响因素,采用全自动物理化学吸附仪获得了煤半焦-生物质混合燃料的孔隙结构,采用热重实验分析了两种燃料的混燃特性和反应动力学,通过多元线性回归法研究了燃料比、比表面积与混燃特性参数之间的关系。结果表明,O_(2)/N_(2)气氛下,掺混生物质可改善煤半焦的着火、燃尽及综合燃烧特性;O_(2)/CO_(2)气氛下,掺混生物质能改善煤半焦的着火特性,但会延迟其燃尽。混燃的活化能在低温区和高温区有显著差异,生物质掺混比增大,两个温区的活化能都降低;两种气氛下,低温区的活化能相近,但O_(2)/CO_(2)气氛下高温区的活化能显著高于O_(2)/N_(2)气氛下的。O_(2)/N_(2)气氛下孔隙结构对燃烧特性的影响更显著,而O_(2)/CO_(2)气氛下燃料比对燃烧特性的作用更显著。 展开更多
关键词 煤半焦 生物质 混燃 O_(2)/co_(2)气氛 孔隙结构
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Sr_(1−x)K_(x)Fe_(0.5)Co_(y)O_(3)催化CO_(2)加氢制烯烃性能
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作者 崔爱心 侯元浩 +2 位作者 吴曼 郭拓 郭庆杰 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期42-50,共9页
CO_(2)加氢制备低碳烯烃在缓解温室效应,提高我国低碳烯烃产品自给率方面具有重要意义。然而,实现高收率的前提是开发出具有高转化率和高目标产物选择性的催化剂。为了提高低碳烯烃的收率,采用溶胶凝胶法制备了钙钛矿型Sr_(1−x)K_(x)Fe_... CO_(2)加氢制备低碳烯烃在缓解温室效应,提高我国低碳烯烃产品自给率方面具有重要意义。然而,实现高收率的前提是开发出具有高转化率和高目标产物选择性的催化剂。为了提高低碳烯烃的收率,采用溶胶凝胶法制备了钙钛矿型Sr_(1−x)K_(x)Fe_(0.5)Co_(y)O_(3)催化剂,其CO_(2)转化率高达53.73%,低碳烯烃选择性为40.55%,收率达到21.79%。催化剂的表征表明,Co的加入增强了催化剂的中强碱性位点以及氧空位浓度,促进了CO_(2)活化,提高了催化剂的CO_(2)转化率。K的掺杂促进了费托合成反应的进行,提高了低碳烯烃的选择性。K与Co的共掺杂促进了金属活性相的析出以及C—O的解离吸附和随后的C—C偶联,从而提高了CO_(2)转化率和低碳烯烃的选择性。 展开更多
关键词 钙钛矿催化剂 co_(2)加氢 低碳烯烃 转化率 选择性
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CO_(2)化学转化碳酸二甲酯/乙二醇的能量集成和碳流分析 被引量：1
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作者 纵华健 李英 张香平 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期5369-5380,共12页
CO_(2)化学转化可获得高值化学品,实现CO_(2)资源化利用,是解决“碳中和”问题的理想方法之一。两步酯交换法生产碳酸二甲酯(DMC)、副产乙二醇,是实现CO_(2)高值化利用的有效途径。针对该过程面临的CO_(2)活化难、生产成本高的技术难题... CO_(2)化学转化可获得高值化学品,实现CO_(2)资源化利用,是解决“碳中和”问题的理想方法之一。两步酯交换法生产碳酸二甲酯(DMC)、副产乙二醇,是实现CO_(2)高值化利用的有效途径。针对该过程面临的CO_(2)活化难、生产成本高的技术难题,本文采用碳酸乙烯酯一步吸收环氧乙烷、离子液体催化剂、反应精馏实现酯交换以及变压精馏分离碳酸二甲酯和甲醇共沸物等过程强化方法实现CO_(2)两步转化。本文首先利用AspenPlus完成全流程模拟,再采用BP神经网络和第二代非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化酯交换过程参数,基于夹点技术对酯交换过程进行能量集成并对全过程进行严格的碳流分析。能量集成结果表明,酯交换过程热公用工程用量降低40.34%;碳流分析结果表明,全过程总碳原子利用率达到99.81%,考虑能源消耗的间接碳排放,碳原子利用效率为86.90%,净CO_(2)排放量0.314kgCO_(2)/kgDMC。与文献报道的工艺相比,本文工艺流程所得DMC产品纯度较高(99.9995%)、能耗更小(1.10kW·h/kgDMC),可为CO_(2)化学转化碳酸二甲酯和乙二醇提供技术指导。 展开更多
关键词 co_(2)化学转化 酯交换 反应精馏 遗传算法 夹点技术 碳流分析
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