磷化工企业利用磷矿伴生氟资源生产氟化氢,并深度延伸氟化工产业链,以此推动磷、氟化工产业的协同发展。介绍了磷、氟化工产业协同发展的现状,从技术、资源、政策、市场等方面阐述驱动磷、氟化工产业协同发展的关键因素,生产、业务、产业等层面分析磷、氟化工产业协同发展的效应,并对发展前景进行展望。

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种在高温下将燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置,具有能量转化效率高、燃料适应性强且来源广泛、对环境友好等优点。通过分析1990年以来国内外高温固体燃料电池专利情况,从专利申请趋势、专利申请人及专利地域布局等角度,研究了SOFC领域的技术关注重点、应用情况及技术发展趋势。现阶段高温固体燃料电池技术开发已进入快速发展期,国外固体氧化物燃料电池的研发方向主要聚焦于降低成本和提高稳定性,国内则主要集中在突破电堆关键技术、核心部件国产化及示范工程建设。

应用专利信息分析方法,着重从天然气脱酸、脱水、脱重烃3个重点技术分支介绍了该领域的技术发展态势和技术研发路径。研究结果表明,天然气预处理技术的发展经历了萌芽期、缓慢增长期和快速增长期3个阶段,在当前乃至今后一段时期内专利申请趋势将继续保持增长;溶液吸收技术和脱酸装置集成化发展是天然气脱酸预处理方向的热点技术;干燥剂配方的改良和脱水系统的优化是天然气脱水预处理方向的发展重点;涡流分离装置是天然气脱重烃预处理专利技术的热门方向。

介绍了页岩的储层特征,从页岩不同尺度渗流机理、CO₂/CH₄竞争吸附原理及CO₂-水-页岩相互作用机理着手,分析了超临界CO₂在强化页岩气开采技术中的作用与优势,最后指出了超临界CO₂强化页岩气开采技术在技术经济性、设备研发以及环境风险等方面面临的挑战。

详细阐述了纳米限域催化膜的主要特征,全面总结了空间限域效应下催化膜强化降解污染物的作用机制;同时,综合归纳了当前纳米限域催化膜的构建策略及其在不同体系中的应用;最后,对纳米限域催化膜未来的研究方向进行了展望。

综述了近年来以生物质平台分子乙酰丙酸(酯)和糠醛为原料制取γ-戊内酯的研究工作。详细讨论了各种类型的催化剂对反应性能的影响,并对相关催化机理进行了分析和归纳;最后对生物质平台分子催化转化制取γ-戊内酯的发展前景进行了展望。

主要介绍了电容去离子技术(CDI)的相关概念、基本原理,并利用可视化分析对近些年的CDI研究进行了分类总结。着重介绍了MXenes类电极材料在CDI领域的研究与应用,并对各种电极材料进行了比较分析。最后总结了各种电极材料的特点,展望了相关研究在未来CDI领域应用的巨大前景以及面对的困难与挑战。

针状焦的生产原料性质直接影响针状焦的品质,由此提出将催化裂化柴油(LCO)中双环芳烃定向转化为三、四环芳烃,以制备针状焦的优质生产原料为目的,推进"油转化"。详细介绍了现有双环芳烃的缩聚技术,对萘的催化缩聚反应机理进行了全面的分析,并对不同萘缩聚催化剂的应用及研究进展进行总结和探讨,包括催化剂性质对催化活性、产物选择性、回收方式的影响。同时,对实现LCO定向转化的工业化应用进行分析,提出未来应深入研究固体超强酸的催化萘缩聚机理,并基于理论指导制备高活性、高选择性的萘缩聚催化剂。

回顾了近年来煤炭超临界水汽化制氢的进展,介绍了制氢反应机理,系统总结了温度、浓度、停留时间和催化剂等因素对煤炭超临界水汽化制氢的影响及煤炭超临界水汽化反应装置的发展现状。针对现存问题对煤炭超临界水汽化制氢的未来前景进行了展望。

总结了镧改性生物炭的常用制备方法,根据实验及实际应用情况着重介绍了浸渍法和共沉淀法并比较不同制备方法的优缺点;从静电作用、离子交换、络合作用等方面阐明了镧改性生物炭对环境污染物的吸附机制;指出了镧改性生物炭材料在实际应用中可能存在的问题和未来发展方向。

阐述了MXene的组成和分类,详细描述了MXene的制备方法,分析了MXene化学结构对性能的影响,总结了其在传感器、水处理、金属防腐、电磁屏蔽等表面涂层领域的研究现状。最后对MXene材料的制备及其在表面涂层应用中的挑战和发展趋势做出展望,指出MXene的无毒或低毒刻蚀、高效插层剥离以及端基官能团调控等是MXene材料在制备环节未来发展的方向,而提升与其他材料的界面作用力则是MXene在应用领域亟需优化的设计难点。

梳理了抗生素的污染来源,简要介绍了抗生素的危害,阐述了光催化高级氧化工艺的原理。归纳金属和非金属光催化剂对抗生素的降解效果,总结了铋基、银基、钛基和炭材料催化剂对抗生素的降解效率,还讨论了利用基体材料提高光催化剂可重复利用性的方法以及光催化剂的改性方式。

综述了酞菁类和卟啉类材料在锂硫电池应用中的最新研究进展,包括基于酞菁或卟啉的碳材料、骨架材料和衍生物,最后指出了该领域未来发展的难点与方向。

简单介绍了典型液流电池的工作原理及石墨毡本身的结构特征与物化性质,重点阐述了近年来纳米粒子修饰改性电极在液流电池中的应用,对比分析了不同修饰改性工艺及不同类型纳米粒子对电极材料性能的优化效果,并进一步总结了纳米粒子提高电极材料电化学活性机制机理。最后针对电极性能优化研究提出了未来有助于提高电池效率、降低电池成本的发展方向。

围绕物理吸附和化学吸附储氢材料制备及研究技术,总结归纳了碳基材料、有机多孔材料、氢化物材料、金属材料作为储氢材料的研究进展,对比分析了不同材料的储氢容量及优缺点,为固体储氢材料的应用提供了有效的分析数据。最后总结了固态储氢材料目前的技术难点,展望了该材料未来的发展方向。

阐述了电石渣综合利用的研究状况。传统资源化方式包括制备建筑材料和改善环境,如以电石渣制造水泥、地聚物以及其他建筑材料等;电石渣呈强碱性,可以处理酸性废水、废气,达到以废治废、保护环境的目的。总结了电石渣资源化在化学、冶金和碳捕集方面的新机遇。电石渣不仅是良好的钙基资源,也拥有良好的经济性,电石渣的资源化利用具有重要意义。

采用柠檬酸络合法制备LaNi_xFe_1-xO₃(x分别为0.33、0.5、0.66)和La_1-yCe_yNi_0.66Fe_0.33O₃(y分别为0.1、0.2、0.3、0.4)系列钙钛矿催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N₂物理吸附对催化剂的基本性质进行表征,通过固定床实验装置进行模拟煤气催化实验和荒煤气原位催化实验。催化剂的B位Ni和Fe主要起催化作用,A位的La和Ce主要起稳定晶体结构的作用。结果表明,系列催化剂均可形成稳定的钙钛矿结构,B位Ni质量分数的提高有助于提升CO的转化率和催化剂的积碳速率,并同时降低了催化剂的比表面积和孔体积。A位掺杂Ce能够增加催化剂的晶氧空位,改变催化剂的晶体结构,提高催化剂的比表面积、孔体积、抗硫性能和抗积碳性能。对比原位催化减水效果发现,LaNi_xFe_1-xO₃系列催化剂中 LaNi_0.66Fe_0.33O₃的减水效果较好,热解水产率下降了35%;La_1-yCe_yNi_0.66Fe_0.33O₃系列催化剂中La_0.7Ce_0.3Ni_0.66Fe_0.33O的减水效果最好,热解水产率下降了40%。

设计了适用于微流控系统的原位生成酸催化聚乙烯醇/戊二醛凝胶反应体系并用于g-C₃N₄多孔微球粒径与形貌的可控制备,以无机粘结剂和多孔微球为原料实现氚兼容的多孔g-C₃N₄块体的制备。考察了凝胶组成成分、煅烧模式对微球比表面积与机械强度的影响,以及无机黏合剂质量分数、微球粒径对g-C₃N₄块体比表面积与机械强度的影响。结果表明,微球粒径对块体材料性能有显著影响,在相同成型黏合剂质量分数下,微球粒径增加79.5%块体材料的比表面积提高205%,而机械强度仅降低了42%。4.5K低温气体吸附实验结果表明,所制备的g-C₃N₄多孔块体吸附层对氢气和氦气的选择性系数可达13.02。

基于侧链接枝改性合成了一系列具有醚氧-烷基-醚氧链段间隔分布的三阳离子侧链型聚苯并咪唑膜(oat-PBI-x)。侧链中两段柔性的含醚链段有助于亲水通道和氢键网络的形成,促进OH^-快速传递,而己烷基间隔段可打破侧链全亲水属性,有效抑制膜过度溶胀。在IEC为1.40 mmol/g时膜的综合性能达到最佳。80℃时电导率为144.4m S/cm,拉伸强度保持在21 MPa,在80℃、1 mol/L KOH溶液中浸泡900h后电导率保留率为91.7%。将其应用于H₂/O₂燃料电池,可在1549 mA/cm²的高电流密度下达到611 mW/cm²的峰值功率密度。

硝酸盐是工业生产和民用生活废水中的重要污染源,电催化还原硝酸盐制备化工原料氨可实现绿色节能减排。以Ni纳米球为模板合成空心纳米合金NiPd_XCu_100-X,利用XRD、TEM、XPS等对催化剂微观形貌、比表面积和化学态进行表征,并将NiPd_XCu_100-X用于电催化硝酸盐还原合成氨反应(NO₃RR)。结果表明,在-0.53 V(vs.RHE)电压下,NiPd₅₀Cu₅₀产NH₃法拉第效率为94.2%,NH₃产率为2 166.8 mg/(h·g_cat)(NH₃产率是NiPd的1.87倍)。NiPd₅₀Cu₅₀优异的电催化硝酸盐还原合成氨活性和稳定性源于金属间协同催化和独特的空心结构。