氢能已成为未来能源发展的重要方向之一,被视为是实现碳达峰、碳中和的必由之路。目前氢气的主要来源以天然气和煤等化石燃料为主,生产过程仍要排放大量二氧化碳。电解水所产氢气被视为"绿氢",被认为是氢气生产的最终方向,但目前"绿氢"成本远远高于化石燃料制氢。通过分析碱性电解槽(AWE)和质子交换膜电解槽(PEM)两种主流电解技术的制氢成本,发现氢气成本主要由设备折旧和电力成本两部分组成。由此降本措施主要是降低这两部分的成本,包括降低电价以降低电力成本,增加电解槽工作时间生产更多氢气以摊薄折旧和其他固定成本,以及通过技术进步和规模化生产降低电解槽尤其是PEM电解槽的设备成本等。
分析了催化剂种类、催化剂添加量(Ca/C摩尔比)对生物质气化制氢产气中气体组成和氢气产率的影响,大量实验研究表明,Ca/C摩尔比适宜区间为1.0~2.0,随着Ca/C摩尔比增加至2.0,H2体积分数上升,可达到60.5%~67.8%,CO2体积分数下降,低至0.2%~8.5%,CH4基本保持不变,维持在10%~17%。研究了催化剂循环次数对CaO转化率的影响,结果表明,循环次数为1~100次时,CaO转化率从70%~99%下降至19.8%~21.6%,循环次数为100~1 000次时,CaO转化率下降至18.5%~19.7%,并利用动力学分析,发现准二级吸附速率方程拟合效果最好,相关系数均为0.980以上。
利用低温循环水槽模拟地下水环境温度(10℃),以辽阳石化公司含油废水处理好氧池中活性污泥为菌株来源、苯系物为唯一碳源,经污泥驯化和菌株富集、分离、纯化分离出5株耐低温BTEX降解菌。经16S rRNA基因分析并结合其形态学和生理学特性,鉴定菌株DS1、菌株DS3属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.);菌株DS2和菌株DS4为芽孢杆菌属(Bacillus sp.);菌株DS5属于葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)。低温条件下,优选得到降解能力高的优势菌株DS4,其对邻、间、对二甲苯的降解率达到96.41%,对乙苯的降解率为95.38%,对甲苯的降解率为80.37%,对苯的降解能力最低,为63.92%。
针对传统的静电纺丝纳米纤维膜(ESNM)容易被污染且存在机械稳定性低和膜通量不高的问题,采用静电纺丝和层层组装的方法制备了一种一侧呈超疏水性、另一侧呈亲水性的不对称结构蒸馏膜(Janus膜),其中超疏水层由表面包覆聚二甲基硅氧烷(PDMS)的SiO2微球堆叠而成,其接触角为151°;亲水层由偏聚氟乙烯(PVDF)与聚乙烯醇(PVA)溶液静电纺丝出的纳米纤维组成,其接触角为17°。拉伸实验结果表明,该Janus膜在弹性范围内能承受的最大负荷是未进行表面改性的PVDF膜的3.6倍。直接接触式膜蒸馏实验(DCMD)结果表明,Janus膜的膜通量为29.9 L/(m2·h),截留率为99.9%。