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通過分子工程調控實現高選擇性二氧化碳電還原轉化
基于MDE具有明確活性中心結構的特點，團隊進一步結合原位/在線X射線吸收光譜和理論計算深入揭示了取代基調控催化劑性能的機理（圖3）。研究團隊發現，NiPc MDEs的CO2還原起峰電位與Ni中心的部分還原緊密相關，而不簡單取決于理論計算中的反應能壘。氰基（CN）取代可以使分子更容易被還原，因此具有更正的起峰電位。此外，OMe取代可以提高催化過程中Ni-N鍵強度并促進CO中間體脫附，從而提高催化劑穩定性。
南方科技大學
2021-04-14
跨臨界二氧化碳熱泵熱水器及其壓縮機的研究與開發
跨臨界 CO2 熱泵系統可廣泛應用于生活熱水供應、采暖和工業干燥等諸多領域，同時在環境保護方面有很大的優勢，且節能效果較好。隨著國家政策的傾斜，我國對 CO2 熱泵技術研究的不斷深入, CO2 熱泵熱水器在我國將會有很好的發展前景。目前，西安交通大學與萬寶、美的、格力等公司均有熱泵熱水器及其壓縮機方面的合作項目。 隨著人們對環境問題日益關注，自然工質作為制冷劑的研究方向逐漸成為制冷行業新的研究熱點。由于 CO2 具有較好的熱物理性質，因此 CO2 作為制冷劑的制冷、制熱技術也在逐步走向成熟。對 CO2 壓縮機的研究主要是一些國外壓縮機生產企業，比如日本的 SANYO、MYCOM、DAINKIN 公司，意大利的 DORIN 公司等國際知名公司。而對于跨臨界 CO2 熱泵熱水器的研究，日本的多家公司走在了世界的前列，并于 2001 年將小型家用 CO2 熱泵熱水器投入了市場。而對于商用 CO2 熱泵熱水器的研究和開發，在國內外尚未有成熟機型的出現。
西安交通大學
2021-04-11
頁巖氣儲層超臨界二氧化碳復合壓裂關鍵技術及應用
面向我國能源結構調整的重大戰略需求，提出了利用二氧化碳高效開發頁巖氣的新理論與新方法，成功指導了我國首次陸相頁巖氣超臨界二氧化碳壓裂現場試驗，實現了頁巖氣高效開發與二氧化碳地質封存一體化的突破。
武漢大學
2021-04-14
在氧化鈰負載釕納米催化劑用于二氧化碳加氫反應的結構敏感性
首先制備了 CeO2 納米線負載的 Ru 基單原子、納米團簇（約 1.2 nm ）和納米顆粒（約 4.0 nm ），并用于催化常壓 CO2 加氫反應。研究發現三種催化劑都表現出 98-100% 的甲烷選擇性，但納米團簇的反應活性高于單原子并遠高于納米顆粒。通過原位表征結合第一性原理計算，發現該催化劑上的 CO2 加氫反應經歷 CO 中間體（即 CO 路徑），其活性位點為 Ru-CeO2 界面處的 Ce3+-OH 位點和 Ru 位點，分別負責 CO2 解離和羰基中間體活化。從單原子到納米團簇和納米顆粒， SMSI 逐漸減弱，促進了吸附在 Ru 位點上羰基中間體的活化；氫溢流效應逐漸增強，不利于表面 H2O 分子的脫附。 SMSI 和氫溢流效應在納米團簇上達到平衡，使催化劑在該粒徑尺度下表現出最好的常壓 CO2 加氫活性。
北京大學
2021-04-11
超臨界二氧化碳燃煤循環流化床鍋爐及發電系統與發電方法
本發明公開了一種超臨界二氧化碳燃煤循環流化床鍋爐及發電系統與發電方法，鍋爐包括爐膛、分離器、尾部煙道和位于分離器回料段中的外置式換熱器，爐膛內設有冷卻壁和中溫過熱器，外置式換熱器內設有高溫再熱器和分別與冷卻壁和中溫過熱器連通的低溫過熱器，尾部煙道內設有低溫再熱器、高溫過熱器、上級省煤器、下級省煤器和空氣預熱器，其中，高溫過熱器與中溫過熱器連通，低溫再熱器與高溫再熱器連通；鍋爐的工質為超臨界二氧化碳。本發明鍋爐能有效控制冷卻壁壁溫，保證鍋爐安全可靠運行且熱效率高；發電機組趨于小型化，具有更快的負荷響應速度，深度調峰適應性強，充分發揮煤炭資源優勢，提高能源利用率，保障能源安全。
東南大學
2021-04-11
超臨界二氧化碳循環流化床燃煤鍋爐及其驅動的發電系統
本發明公開一種超臨界二氧化碳循環流化床燃煤鍋爐，采用超臨界二氧化碳代替現有循環流化床鍋爐內蒸汽作為吸熱做功的工質，工質吸熱過程包括一次分流和一次再熱。超臨界二氧化碳循環流化床鍋爐工質受熱面包括設置在爐膛內的二氧化碳冷壁屏式加熱器和高溫再熱器；分離器出口處至爐膛在回料器段并行布置以灰作為熱源的外置上級省煤器；尾部煙道內沿煙氣流動方向受熱面包括低溫再熱器和下級省煤器。本發明還公開了該超臨界二氧化碳循環流化床燃煤鍋爐驅動發電的發電系統。本發明的超臨界二氧化碳循環流化床燃煤鍋爐強化了再熱器高溫段的煙氣傳熱，同時也緩解了尾部煙道熱量需求壓力，能夠有效降低污染物的排放量、排煙溫度，增大鍋爐效率。
東南大學
2021-04-11
一種用于呼吸內鏡下測量肺內呼氣末二氧化碳的裝置
本實用新型提供一種用于呼吸內鏡下測量肺內呼氣末二氧化碳的裝置，由三通管和測量導管組成，其中三通管的A端口為二氧化碳模塊螺旋接口、B端口為側口用于連接注射器、C端口固接金屬管，測量導管的尾端套在金屬管外，測量導管的頭端設至至少2個側孔E。測量導管選用軟質空心管。本實用新型實現了通過軟質或硬質支氣管鏡測量肺內各部位呼氣末二氧化碳的需求，操作簡單易行，不僅可以幫助進一步深入了解呼氣末二氧化碳在呼吸生理及病理生理中的作用，更可用于監測支氣管鏡下介入診療患者呼吸頻率和呼氣末二氧化碳濃度，早期發現呼吸抑制及二氧化碳潴留等情況，提高患者安全。
浙江大學
2021-04-13
一種基于回轉式固定床的二氧化碳高溫循環脫除方法
本發明公開了一種基于回轉式固定床的二氧化碳高溫循環脫除方法，填充鈣基吸收劑的固定床轉子旋轉至高溫煙氣側通道，煙氣中CO2被鈣基吸收劑填料脫除并形成CaCO3，脫除CO2后煙氣排出，CaO則通過碳酸化反應轉化為CaCO3；固定床轉子繼續攜帶已轉化為CaCO3的填料旋轉至燃料氣側通道，燃料氣與純氧通入該區域發生燃燒并放出熱量為CaCO3分解供熱，釋放出高濃度CO2，隨后CO2由該反應區排出并被封存或作他用，CaCO3分解再生為CaO；內部填料再生后的固定床轉子重新旋轉至煙氣側捕獲分離煙氣中CO2，利用轉
安徽建筑大學
2021-01-12
中國科學技術大學研制出二氧化碳電還原高效催化劑
近日，中國科學技術大學高敏銳教授課題組和俞書宏院士團隊，設計了系列具有“富集”效應的納米催化劑，結合流動電解池的合理設計，成功實現了二氧化碳到目標產物的高選擇性轉化。相關工作在線發表于近期的《德國應用化學》和《美國化學會志》。二氧化碳轉化技術不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在現有的各種二氧化碳轉化技術中，電催化二氧化碳還原技術具有可在常溫常壓下進行、能夠實現人為閉合碳循環等優點，成為一種具有應用前景的方法。當前，通過更高效催化劑的理性設計與可控合成，實現二氧化碳電還原技術走向工業化應用成為研究重點與難點。研究人員使用簡單的微波熱合成，通過反應參數調節，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結構。模擬表明這種半導體材料尖端曲率半徑減小會引起尖端附近的電場強度增大，從而增強鉀離子在電極附近的富集。流動電解池測試表明，這種催化劑性能大大優于其他過渡金屬硫屬化物電催化劑。除了利用納米多針尖的“近鄰效應”實現對目標離子的富集外，研究團隊進一步提出利用納米空腔的“限域效應”來富集反應中間體，實現二氧化碳到多碳燃料的高效率轉化。以上研究表明二氧化碳電還原反應中催化劑納米結構設計對催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應”可有效增強關鍵中間體的吸附，從而推動反應高效率運行。這種新的設計理念為今后相關電催化劑的設計和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699
中國科學技術大學
2021-04-11
二氧化碳減排與資源化綠色利用的 關鍵技術開發及應用
CO2是引起地球溫室效應的罪魁禍首，極難與普通化合物發生反應，本項目是以CO 2 為原料，通過過程耦合和產品耦合等方法，開發了一系列產品清潔生產新工藝，形成了具有自主知識產權的創新成果：1）借用了環氧化合物生產二元醇過程浪費的活性和能量活化CO 2 ，發明了近臨界催化反應、熱循環節能和反應吸收耦合過程強化新技術，經碳酸丙（乙）烯酯，合成綠色化工原料碳酸二甲酯并聯產二元醇；2）在循環經濟和節能減排技術領域首先提出了原子有效利用率和社會資源有效利用率的環境友好的評價理論體系，開發了反應耦合過程特性多尺度模擬與優化及工程放大技術；3）從CO 2資源化綠色利用的角度，通過碳酸二甲酯間接實現CO 2 代替劇毒光氣，開發了原光氣為原料生產的碳酸酯系列產品等；4）發明了產品耦合、過程耦合、能量耦合與系統集成等多項過程強化關鍵技術和塔設備單元強化技術。本項目推廣應用12家企業，與國外先進的甲醇氧化羰基化法相比節約投資75%以上，節能90%以上，投資少、成本低。本項目推廣應用后，碳酸酯系列產品從進口國變成了出口國。本項目是減排CO 2并實現資源化綠色化利用的節能、可持續發展、低碳技術。項目具有自主知識產權，掌握核心技術，已獲授權發明專利6項，被列為國家863計劃重點支持項目。先后榮獲：省部級科技進步獎10余項，2010年中國石化行業協會技術發明一等獎，上海市技術發明一等獎。
華東理工大學
2021-04-13