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期刊信息/Journal information
化工进展
中国化工学会；化学工业出版社
化工进展

中国化工学会；化学工业出版社

黄丽娟

月刊

1000-6613

hgjz@263.net

010-64519500/9501/9502

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工进展/Journal Chemical Industry and Engineering ProgressCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工进展》为中国科学技术协会批准，中国化工学会、化学工业出版社主办，化学工业出版社出版，国内外公开发行的技术信息型刊物，为中国化工学会会刊，全国中文核心期刊。《化工进展》以反映国内外化工行业最新成果、动态，介绍高新技术，传播化工知识，促进化工科技进步为办刊宗旨。所刊内容涵盖石油化工、精细化工、生物与医药、新材料、化工环保、化工设备、现代化管理等学科和行业。2006年《化工进展》杂志将继续倡导工业媒体为产业服务的理念，注重实用性和先进性，关注新技术、新产品及新设备。《化工进展》面向过程工业中的技术和管理部门，读者群包括化工、石油化工行业及过程工业中的企业技术和管理人员，以及高等院校及科研院所的科研人员和学生。
正式出版
收录年代

    基于平板热管的高温质子交换膜燃料电池堆启动特性

    钱志广王世学朱禹岳利可...
    1754-1763页
    查看更多>>摘要：高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势.但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一.当前工作中,针对一个额定功率为500W的HT-PEMFC电堆,尝试利用一种平板热管(FHP)对该电堆进行预热启动.设计搭建了实验装置,从预热时间、温度分布、传热量分布等方面对这一方法进行评估.实验结果表明,提高加热功率可以显著缩短预热时间,500W时预热耗时3000s,1500W时则仅需980s;但同时也造成温度均匀性出现恶化,500W时竖直方向最大温差约28 ℃,1500W时该温差则达到了80℃.此外,水平方向的温差也随加热功率的提高而增加,且越靠近热源的区域越明显,最高达15.7℃,这无疑会加速质子交换膜的机械失效.实际中,应在不过多影响电池运行寿命的前提下,提高加热功率以缩短启动时间.

    燃料电池传热氢测量热管理平板热管

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    钙镁二元盐复合材料的储热性能

    刘涵曲明璐叶振东杨帆...
    1764-1773页
    查看更多>>摘要：水合盐热化学储热利用可逆的化学反应,能够在吸附与脱附过程中实现热量的释放与储存,其具有储热密度高、适合长期跨季节储热等优点,与太阳能相结合可以减少对化石能源的依赖.为探究两种不同多孔基底对钙镁二元盐复合热化学储热材料储热性能的影响,基于摩尔比为1:2的MgCl2与CaCl2两种水合盐,本文对以微孔分子筛(13X)为多孔基底的MgCl2/2CaCl2复合材料和以介孔硅藻土(WSS)为多孔基底的MgCl2/2CaCl2复合材料的孔结构、平衡吸附量和循环稳定性等进行实验对比分析.采用蜂窝状储热单元的二维模型,对两种MgCl2/2CaCl2复合热化学储热单元的储/放热过程进行模拟对比分析.结果表明,与WSS相比,13X的孔隙更小、比表面积更大、平衡吸附量更高.由于MgCl2/2CaCl2的填充,两种复合材料的孔体积、比表面积、孔隙率较多孔基底均有所下降.受MgCl2/2CaCl2与多孔基底协同作用的影响,MgCl2/2CaCl2复合材料的平衡吸附量在整个相对湿度区间均有明显提升,Polanyi吸附势理论可以很好地描述MgCl2/2CaCl2复合材料的等温吸附线.WSS20储热单元的储热密度为371.94MJ/m3,可以持续输出20℃温升以上的空气198min,其放热功率和热回收效率均高于13X17储热单元.WSS20在循环47次后仍然保持完整的结构和良好的吸附量,而13X17在循环10次后发生破裂.综合储热密度和循环稳定性,WSS20更适合作为储热材料使用.

    热化学储热钙镁二元盐硅藻土循环稳定性储热密度

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    非均匀电场对高黏流体中气泡分散特性的影响

    何发超刘海龙李昌烽王军锋...
    1774-1782页
    查看更多>>摘要：电场强化多相流相间分散和传质技术广泛应用于化工生产领域,气泡的尺寸和分散行为以及连续相的物理性质是影响多相流系统中传质效率的重要因素.本研究设计并搭建了荷电液气分散实验平台,对非均匀电场作用下气泡在高黏流体中的分散行为进行可视化研究.捕捉了气泡在生长和分散过程中的形貌特征,研究分析了电场强度和气体流量对气泡分散行为和气泡尺寸的影响.实验结果表明,随着电场强度的增大,当电邦德数(BoE)达到4.5时,空气在甘油中的分散行为由滴状模式转变为串珠模式;而在达到8.7后又转变为混合模式,并最终在电邦德数达到17.8时转变为电晕模式.气泡直径随电场强度的增大显著减小,相比于无电场条件下的气泡尺寸,当电邦德数达到6.4时气泡直径减小了 80％.在混合模式下气泡破碎成大量微气泡,微气泡直径在100µm以下,从而有效增加了气液两相接触面积.同时,研究表明气泡分散模式的转变主要取决于电场强度,增大气体流量对气泡分散模式的转变和气泡直径的影响较小.在现有的数据基础上,在0＜BoE＜16范围内建立了气泡直径与电邦德数相关的预测模型.该研究结果可为电场作用下复杂流体中气泡的生长和分散行为提供参考.

    非均匀电场气泡模式气泡尺寸黏性流体电流体动力学

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    燃煤耦合可再生燃料烟气多污染物协同催化脱除研究进展

    王红妍马子然李歌马静...
    1783-1795页
    查看更多>>摘要：针对"双碳"背景下燃煤耦合可再生燃料烟气中多污染物(NO、Hg0及VOCs等)协同催化脱除问题,文章综述了单一组分及多污染物协同催化脱除机理、相互作用机制和催化剂设计开发的研究现状.指出多污染物协同脱除机理与单一污染物脱除机理类似,但协同脱除性能受污染物交互影响及烟气组分影响.着重从催化剂活性组分、非均相催化反应过程、整体式等方面综述了多污染物协同脱除催化剂研究进展.最后对多污染物协同催化脱除未来研究提出展望,指出进一步在分子和介观层次上优化,实现活性组分的高稳定性分散以兼济催化剂的活性和稳定性、打破反应物在催化剂表面的吸附方式、加强抗中毒设计以及在实际应用环境下的系统研究,将是燃煤耦合可再生燃料烟气多污染物协同脱除催化剂的重点发展方向.

    多污染物协同催化机理催化剂

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    电化学沉积法制备质子交换膜燃料电池催化剂

    陈家一高帷韬阴亚楠王诚...
    1796-1809页
    查看更多>>摘要：作为将燃料化学能直接转化为电能的能量转换装置,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)因其高效、环保等优势受到了广泛关注.催化剂直接决定了 PEMFC的性能水平,是PEMFC中最核心的部分之一.电化学沉积法因具有成核受控、低成本、易操作、可放大等优点,被视为一种具有潜力的燃料电池催化剂制备方法.本文介绍了电化学沉积过程中的常见工艺,综述了近年来国内外电化学沉积法制备PEMFC催化剂的代表性成果.文章指出,通过精确控制电压、电流及电沉积液组分,电化学沉积法在制备合金催化剂、非贵金属催化剂以及核-壳结构、纳米线结构、纳米阵列结构等特殊形貌催化剂方面具有突出优势,有望从众多PEMFC催化剂的制备方法中脱颖而出,实现产业化应用.最后,文章展望了电化学沉积法制备PEMFC催化剂未来的研究重点与方向,并提出应将电沉积过程调控机理与催化机理的研究相结合,指导催化剂制备工艺的改进与升级;同时,还需进一步探索电化学沉积法在低铂或非铂催化剂中的应用途径,助力PEMFC催化剂的技术突破.

    电化学沉积燃料电池催化剂

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    粉体光催化全水分解技术研究进展

    吴晨赫刘彧旻杨昕旻崔记伟...
    1810-1822页
    查看更多>>摘要：光催化全水分解制氢可以直接将太阳能转变为绿色氢能,该技术具有过程简单、成本低等优势,受到广泛关注的同时展现出了良好的应用前景.半导体光催化剂的性能是光催化全水分解技术发展的核心因素,目前该领域主要围绕光催化反应的三个基本步骤对其性能进行提升:光吸收、载流子分离与迁移以及表面反应.本文从光催化基本原理出发,围绕以上三方面概述了应对相应挑战的有效策略与近年来的研究进展,在此基础上总结了设计、制备高效光催化全水分解材料的重要方法,分析了当前影响该水分解制氢技术工业化应用的难点,指出该领域的核心问题是开发高效的窄带隙光催化材料,同时未来需着重解决逆反应严重、催化剂稳定性不足以及大规模实施过程中的氢氧混合气体分离等技术问题.

    太阳能光催化全水分解制氢催化剂可再生能源

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    沉淀剂对Co3O4催化分解N2O的性能影响

    孙巾茹宋傲磊赵明新赵田田...
    1823-1831页
    查看更多>>摘要：以乙酸钴为钴源采用水热法制备了Co3O4催化剂,通过X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、N2物理吸附脱附测试、H2程序升温还原、氧的程序升温脱附和X射线光电子能谱等表征手段对Co3O4催化剂的物理化学性质进行表征,在固定床微型反应器中评价催化剂催化分解N2O活性,考察了不同沉淀剂(氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、尿素、碳酸铵、氨水)对催化剂催化分解N2O的性能影响.结果表明,水热法制备的Co3O4催化剂均为尖晶石结构,不同沉淀剂影响催化剂形貌、氧化还原性能和催化分解N2O活性;含有钠离子沉淀剂制备而得的催化剂活性高于其他催化剂,其促进了 Co3+到Co2+的还原过程,影响了钴离子化学环境,提高了给电子能力,弱化了催化剂中的Co—O键,加快了反应过程中氧空位的再生,进而提高了自身的催化活性;其中含少量Na离子的Co3O4-NaOH催化剂具有较强的氧化还原性,Oads/Olatt较大,表面吸附氧数量多,N2O分解温度较低,在反应气体组成为0.88％O2、0.65％N2O,N2为平衡气的(流量为80mL/min)条件下,T10和 T95分别为 330℃和470℃.

    沉淀剂氧化亚氮四氧化三钴钠离子氧空位

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    分子筛负载Pt催化剂酸性位点调控及对蒽深度加氢性能的影响

    刘雨蓉王兴宝李文英
    1832-1839页
    查看更多>>摘要：对煤焦油中稠环芳烃深度加氢是制备煤基高能量密度燃料的有效方法.为解决稠环芳烃特有的电子结构和位阻效应影响其加氢饱和程度以及提高催化剂的酸性和反应条件会导致裂解产物的增加、全氢产物的选择性下降问题,本文使用Al-SBA15与USY分子筛,通过水热合成方法制备酸性适中的复合介-微孔载体,通过等体积浸渍法将贵金属Pt负载在复合酸性载体上,经蒽饱和加氢探针反应研究发现,当总酸量为144.4μmol/g时,全氢蒽的选择性达到99％.通过电镜分析表征发现水热复合后Pt/Al-SBA15+USY催化剂形貌呈棒状,其内部为USY,外部为Al-SBA15,此时Pt/Al-SBA15+USY保持各自原有的孔径,分别为9.6nm和0.8nm左右.Pt纳米颗粒有较高的分散性,最优尺寸为3.03nm.对比分析显示,Al-SBA15与USY分子筛水热合成制备的复合载体,其酸量较二者机械混合后的分子筛载体酸量有所降低,从而导致饱和加氢反应能力提升.

    催化剂载体复合材料加氢

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    Ni/Sm2O3-CeO2/Al2O3催化剂氧空位对二氧化碳低温甲烷化的影响

    郭潇东毛玉娇刘相洋邱丽...
    1840-1850页
    查看更多>>摘要：通过水热合成法将Mn、Sm和Ce作为助剂,掺入水滑石(LDHs)前体后经焙烧-还原分别得到Ni/Sm2O3-CeO2/Al2O3和Ni/MnOx-Sm2O3-CeO2/Al2O3催化剂,研究了两种结构催化剂的二氧化碳低温甲烷化反应.研究结果表明,相较于Ni/Sm2O3-CeO2/Al2O3,MnOx的引入使Ni/MnOx-Sm2O3-CeO2/Al2O3在225℃以下表现出优异的性能,CO2转化率达到68％,CH4选择性达到100％,且在100h内具有良好的稳定性,150℃时TOF为0.087s-1,大于Ni/Sm2O3-CeO2/Al2O3(0.013s-1).这主要是由于引入MnOx,在保持金属颗粒高度分散的同时,借助MnOx在催化剂表面连续还原,提高了Ni/MnO-Sm2O3-CeO2/Al2O3表面氧空位浓度且增加了催化剂的碱性位点,促进了二氧化碳的吸附和活化.原位红外结果进一步表明,低温下催化剂表面氧空位促进甲酸盐和甲氧基中间物种的生成,进而提高了二氧化碳甲烷化活性.

    二氧化碳加氢甲烷催化剂催化(作用)

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    蛭石基FeCeOx催化剂及CO选择性催化还原NO

    高飞刘志松潘珂珂刘敏敏...
    1851-1862页
    查看更多>>摘要：以CO为还原剂去除NO的选择性催化还原(CO-SCR)技术受到了广泛关注.本文以天然矿物蛭石为载体,采用共沉淀辅助浸渍法(CP-IM)制备了蛭石负载的铁铈双金属氧化物(FeCe/VMT)用于CO-SCR脱硝反应.表征结果显示,相比传统的浸渍法(IM),共沉淀辅助浸渍制备的FeCe/VMT催化剂具有更大的比表面积(106.9m2/g)和更多氧空位,可以提供更多的活性位点.共沉淀过程形成更多Fe3+,并促进了 FeCe间的协同作用,有利于提高CO-SCR的催化活性和稳定性.性能测试表明,在300℃和50000h-1的空速下,NO转化率可达100％,48h后NO转化率几乎无衰减.当温度降至250℃时,NO的转化率依然可以达到97％.同时,利用原位红外光谱和密度泛函理论计算技术,揭示了相应的催化反应机理,为制备大比表面积的负载型催化剂提供了一种方法.

    催化剂一氧化碳选择催化还原纳米材料多相反应

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