氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,加氢站作为氢能基础设施是整个氢能产业链的核心部分之一,加快推进加氢站建设布局是促进我国"碳达峰、碳中和",实现能源结构转型的重要举措。对国内外氢能发展战略和产业布局及我国加氢站现状进行了调研,并对站内制氢、储氢和加氢一体化加氢站新模式进行探析,同时分析了当前我国加氢站发展过程中存在的问题,并提出了解决路径。

随着各类"限塑"政策的落地,可降解塑料行业近年进入快速发展轨道,生产技术逐步成熟,产能处于高速增长期。简述了各类可降解塑料的种类、原料、性能,对常见的可降解塑料聚乳酸(PLA)、对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乙醇酸(PGA)的生产工艺及产业发展现状进行了总结分析,结合市场行业现状,对常见可降解塑料的发展趋势进行了展望。

介绍了传统制氢技术的体系概况,着重综述了当前主流的绿色制氢关键技术,并在此基础上,对比不同先进制氢技术的优势和不足,深入分析了其在制氢装备、技术、经济及标准体系等方面存在的瓶颈和壁垒,同时指出推动制氢产业有序发展的相应对策,最后指明了我国绿色制氢技术的发展前景。

基于微藻-活性污泥系统(M-ASS)中藻-菌的共生协同关系,阐述了微藻与污泥细菌相互作用去除水中污染物的机理;总结了M-ASS的不同类型及其特点,分析了影响M-ASS性能的因素,最后对M-ASS未来的研究方向进行了展望。

分析了现有厨余垃圾处理技术的优点及局限性;通过与其他国家对比并结合实际工程应用,分析了当下热点的干式厌氧产甲烷技术;对该技术的后续优化具有引导意义。最后,综合各种处理技术的优缺点对厨余垃圾的资源化利用技术进行了优先级排序,为在工程应用中结合实际情况对厨余垃圾的处理提供参考和指导。

从含氮杂环化合物分类着手,综述了催化湿式氧化法(CWO)降解含氮杂环化合物的工艺条件、效能、降解机理以及催化剂特点等,相比其他降解技术,该方法是降解含氮杂环化合物的一项较为理想的技术。处理后的有机小分子废液再耦合生物法,可达到非常好的降解效果。催化剂的活性及循环使用是CWO技术的核心,也是未来研究的重点。

为解决过硫酸盐氧化技术中粉体催化剂的难回收问题及膜技术的局限性,将膜技术与过硫酸盐氧化技术结合降解水体污染物受到广泛关注。介绍了催化膜在过硫酸盐氧化体系的反应机理,系统地综述了催化膜的制备方法在过硫酸盐氧化体系的应用。通过对催化膜的制备过程和性能进行比较,总结了不同制备方法的优缺点及催化膜与其他高级氧化技术的综合利用。简要阐述了当前技术存在的问题与挑战,并展望了未来的研究方向。

综述了近年来不同Ni基核壳结构催化剂的合成及应用,并讨论了Ni基核壳纳米粒子面临的挑战,对该领域的未来发展提出展望。

阐明了纤维素转化为5-羟甲基糠醛(HMF)的反应途径,综述了金属氧化物、碳基固体酸、分子筛、杂多酸、MOFs等催化剂在合成HMF中的应用研究进展,最后总结了多相催化剂在生物质合成HMF过程中存在的问题,并展望了未来的研究方向。

综述了多种生物质提糖技术的工艺原理及最新研究进展,其中等离子体技术虽然目前处于初始研究阶段,但相较于其他方法表现出了显著的优势,是一种极具潜力的处理方法。此外,还对各种工艺的优缺点进行了总结,通过比较、分析,提出目前存在的问题及未来发展趋势。

介绍了当前氨在储氢、直接燃烧与燃料电池等领域的应用,详细总结了氨裂解制氢催化剂的研发、相关反应器设计、氨-氢/甲烷共混燃烧技术以及几种重要的燃料电池等方面的研究进展,并分析了其在经济、环境、技术等方面的先进性,指出了氨能在未来新能源领域的挑战和机遇。

综述了国内外在选择合适的载体和制备方法、元素掺杂改性以及调节催化剂结构和形貌等改善低温脱硝催化剂抗水、抗硫性方面的研究成果,探讨了几种典型低温SCR催化剂提高耐水、耐硫性的方法,为今后优化和开发具有耐水和耐硫性能的低温NH₃-SCR催化剂提供参考。

系统介绍了燃烧后化学吸收法脱碳工艺流程及技术特点,从强化吸收、强化解吸和联合工艺3个方面对节能工艺的工艺原理、节能效果以及研究现状进行了总结。强化吸收包括吸收塔中间冷却和贫液分流工艺,强化解吸包括解吸塔中间加热、富液分流、蒸汽压缩、多压力解吸工艺,分析表明,富液分流、蒸汽压缩和多压力解吸工艺具有较好的节能效果,对多种节能工艺集成优化具有更显著的节能优势。对吸收剂与节能工艺间的匹配性问题展开了讨论,结果表明,开发低能耗吸收剂并结合节能工艺的优化是实现化学吸收法脱碳工艺降本增效的重要研究方向。

综述了近年来液-液萃取、酸/碱萃取、超临界流体萃取、离子液体萃取、低共融溶剂萃取在分离煤焦油中高附加值化合物中的应用新进展。探讨了不同萃取方法的分离效果和分离机理。最后对溶剂萃取分离煤焦油中高附加值化合物目前所面临的问题和未来研究方向进行了展望。

综述了近几年包括富勒烯(C₆₀)、碳量子点(CQDs)、碳纳米管(CNT)、碳纤维(CF)、石墨烯(GN)在内的低维碳材料改性研究进展,依据碳材料的维度形态对材料进行了分类与概括,并介绍了现有低维碳材料常见的改性方法及意义,助力高性能低维碳材料发展。

介绍了过渡金属氧化物、普鲁士蓝及类似物、聚阴离子型化合物作为钠离子正极材料的特点及存在的问题。层状含钠的过渡金属氧化物由于合成工艺相对简单,理论比容量较大,但在充放电过程中存在不可逆相变等缺点;普鲁士蓝及类似物具有易于合成及高理论容量等优点,但其晶体结构中存在较多的空位缺陷和结晶水,导致在充放电过程中材料出现不稳定现象;聚阴离子型材料种类繁多,且具有较好的结构稳定性和安全性,但存在比容量较低和导电性偏低的缺点。上述种材料均需要采用材料表面包覆、金属元素掺杂、合成工艺改进等方法提高电化学性能。

在固定床装置中,利用在蜂窝陶瓷上涂敷溶胶-凝胶法制备的双金属掺杂TiO₂考察催化剂的光催化性能。考察了双金属(Mn-Ce、Cu-Ce、Fe-Ce)种类、Cu和Ce掺杂摩尔比、反应温度(25~90℃)及H₂S质量分数对催化剂光催化脱汞性能的影响。结果表明,Cu-Ce是最佳的掺杂元素,且最佳掺杂摩尔比为n(Cu):n(Ce)=1:2,最佳反应温度为25℃。在该实验条件下催化剂Cu2CeTi-400的最佳脱汞效率为90.4%。H₂S质量分数高于0.4‰时对催化剂脱汞产生抑制作用。Cu的掺杂虽然提高了催化剂在H₂S气氛下的脱汞性能,但降低了氧化性。

采用重量分析法在300.15~324.05 K温度范围内测定对氨基水杨酸在乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯8种纯溶剂中的溶解度。结果显示对氨基水杨酸的溶解度随着温度的升高而单调递增。将实验测定的溶解度数据与6种理论方程(Apelblat、van't Hoff、λh、NRTL、Wilson、UNIQUAC)进行关联,在纯溶剂中关联结果的平均相对误差分别为0.79%、2.36%、2.71%、1.64%、1.72%、1.61%。结果表明,6种热力学模型对对氨基水杨酸的溶解过程都有很好的关联效果,其中Apelblat方程的关联效果最佳。运用汉森溶解度参数分析对氨基水杨酸的溶解行为;采用van't Hoff方程计算对氨基水杨酸溶解过程中溶解焓ΔH_sol、溶解熵ΔS_sol、溶解吉布斯自由能ΔG_sol等热力学参数,结果显示对氨基水杨酸的溶解是一个吸热、非自发的过程。

利用渗透压诱导的水分子跨界面传质过程实现了双重乳液尺寸和结构的调控,并将可控演化的双重乳液液滴作为模板,可控制得到中空结构、孔壳结构等多种结构的功能微颗粒。利用微流控技术产生均一尺寸的双重乳液,通过在双重乳液内部液滴和外部水相中采用不同盐浓度来构建渗透压差,使得双重乳液在渗透压差驱动下经水分子跨界面传质发生收缩/膨胀过程,实现对双重乳液尺寸结构的演化和调控,推导了其在演化平衡时内部水滴尺寸的计算公式。利用不同演化阶段的双重乳液为模板,成功制得了具有中空结构和孔壳结构且壳层具有多孔结构的聚合物微颗粒。该研究为新型聚合物微颗粒的设计和可控构建提供一种有效策略。

以α-MnO₂为活性组分、Ni为金属助剂,通过水热法合成了Ni-MnO₂/Al₂O₃催化剂,在对催化剂进行表征分析的基础上,研究了催化剂的活性及氧化机理。结果表明,通过Ni掺杂后催化剂对硫离子80 min内去除率由50%提高至95%;焙烧再生法可快速再生失活后的催化剂;Ni-MnO₂/Al₂O₃为介孔结构,比表面积高达323.4 m²/g,O_ads/O_latt的比值为2.02,丰富的表面吸附氧和氧空位可以有效提高催化剂的活性;硫离子在氧化过程中生成的中间产物主要是S₂O₃^2-,其次为SO₄^2-和SO₃^2-。