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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

    酸催化己糖脱水合成5-羟甲基糠醛:反应、分离和过程耦合

    刘苗焦莹莹丁玲李城城...
    2526-2543页
    查看更多>>摘要：5-羟甲基糠醛(HMF)是生物质转化为化学品、燃料和聚酯材料的重要平台化合物之一.理性设计高效催化剂、优化催化反应过程、开发新型分离以及反应-分离单元耦合技术能够强化HMF生产综合效能,还可以简化工艺流程、降低碳排放和能耗.本文立足于酸催化己糖脱水合成HMF过程中反应和分离的关键科学问题,从催化剂活性位"接力式"设计、催化反应串联耦合、表面亲疏水性调控、反应溶剂匹配、固-液吸附材料、吸附机制和构-效关系、反应-分离过程强化等方面出发,系统综述酸催化己糖脱水合成HMF过程中的反应、分离和过程耦合相关研究进展,为生物质资源高效转化利用过程中催化和分离系统的综合设计提供参考与指导.

    生物质5-羟甲基糠醛催化分离过程强化

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    绿氨产业现状及发展展望

    陈科宇徐金鑫吴桂波杨哲...
    2544-2553页
    查看更多>>摘要：氨工业为人类粮食安全和经济社会发展做出了突出贡献,同时生产过程中也造成了大量二氧化碳排放.利用可再生能源生产的绿氨具有"零碳"特点,全生命周期减碳效果明显,在全球范围内已成为低碳产业发展热点之一.本文通过对绿氨产业政策、绿氨产业发展现状及进展的介绍,以及对绿氨在车船燃料、储氢载体、燃料发电、化工原料等四个下游应用市场竞争力分析,表明全球主要船舶发动机技术商与船舶制造商都在开发氨燃料发动机与氨动力船舶并陆续开展运行测试,国内车用氨燃料发动机已实现相关技术的突破,绿氨在远洋航运领域最先取得突破,当绿电价格随新能源技术进步降至0.20CNY/kWh左右时,全球绿氨车船燃料将迎来大发展,绿氨在重型卡车和远洋船舶行业将越来越具有成本竞争力.同时,氨作为储氢载体发展潜力大,液氨合成与脱氢环节成本占比85%以上,对运距不敏感,未来将成为全球大宗氢气远洋运输的主要形式之一.最后指出绿氨行业可持续发展需要技术创新、产业政策和标准制定的支持.

    再生能源绿色燃料绿氨储氢载体发展建议

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    船舶应用燃料电池系统的设计与试验

    张宝王鹏安勇攀吕平...
    2554-2567页
    查看更多>>摘要：受到航海运输领域的新政策和严格的排放法规限制,船舶应用燃料电池受到越来越多的关注与重视,尤其是具有高效率、低噪声、模块化的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统.本文介绍了由新源动力股份有限公司开发的船用PEMFC系统,以隔离防护和泄露探测为基准要求,该PEMFC系统配置了多个安全参数检测装置,对于BOP部件选型采用了针对性的方案,通过水热管理优化及标定,系统额定效率和峰值效率分别为45%和62%.为了证明PEMFC系统满足功能完善及安全可靠的要求,采用设计试验的方法研究并制定了性能评价试验,分别是可靠性试验、低温启动试验及双机并联试验.试验结果表明:经历了200h动态工况测试后系统在中间功率下性能无变化,在额定功率下电堆性能衰减率为1.2%;基于良好的水热管理及多模式控制手段,实现了吹扫时间和单体电压偏差大幅降低,当环境温度为-30℃时顺利实现低温启动,高于船用规范中的最苛刻要求;在高功率需求及冗余设计目标下,双机并联使得系统总成动力输出更平稳、可靠,而且通过交替启动策略提高了系统耐久性,不同的工作模式为系统维护及故障处理提供了基础条件;PEMFC系统具备搭载实船应用的能力.本文为船用PEMFC系统的设计和开发提供了参考依据.

    船用燃料电池设计质子交换膜燃料电池系统水热管理优化可靠性

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    热再生电池堆-二氧化碳电化学还原池系统耦合特性

    李思陶艺月肖振翀张亮...
    2568-2575页
    查看更多>>摘要：为了减少工业烟气中余热与CO2的排放,本文提出了热再生电池堆-二氧化碳电化学还原池系统(TRB-CO2RR).该系统通过串联多个非水系热再生电池(thermally regenerative battery,TRB)构建电堆,并将其用于驱动CO2电化学还原(electrochemical reduction of CO2,CO2RR).本文研究了CO2电化学还原特性、非水系TRB电堆性能及非水系TRB-CO2RR系统耦合特性.研究结果表明,碳纸负载纳米银多孔电极上催化剂分布较为均匀,在-1.8V电位下(对应的槽电压为5.1V)表现出最佳的电化学还原CO2 性能,其CO法拉第效率达到了最佳值78.7%.为此,构建了6个子电池的串联电堆,开路电压达到7.2V左右,最大功率为235mW,在34min内放电相对稳定.运行非水系TRB-CO2RR耦合系统后,电堆未出现反极现象,CO法拉第效率(73.1%)接近稳定电源所获得的最佳值.未来研究可通过优化催化剂和电堆设计,有望进一步提高耦合系统CO2RR转化效率.

    热再生电池CO2电化学还原串联电堆产电功率稳定性法拉第效率电化学回收

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    松木颗粒流态化两段气化制备清洁燃气的工艺稳定性验证

    王欣宇王超张梦娟刘方正...
    2576-2586页
    查看更多>>摘要：为了验证流态化两段气化工艺的长时间运行稳定性,本实验采用商用果木炭半焦作为松木流态化两段气化制备清洁燃气的催化床料.实验前期通过形成稳定的有效催化半焦床层,减少半焦在系统内的积累周期,以实现系统快速达到高效脱除焦油的目的.实验中,保持过量空气系数(ER)为0.35,提升管气速为3m/s,并逐渐调整流化介质中的氧气浓度,逐步增大生物质处理量.结果显示,随着松木颗粒的进料量从1kg/h增大到3kg/h,产品气中CO和H2体积分数分别从7.71%和3.13%增长至16.15%和12.60%,CH4的体积分数略微下降.气体收率(标准)也从0.90m3/kg增长至1.36m3/kg,相应的产品气热值(标准)从3.26MJ/m3增加至4.80MJ/m3.通过多次人为启停和改变运行参数等操作,在整个12h运行周期内,流态化两段气化产生的半焦与消耗的半焦速度相匹配,温度和压力表现出良好的运行稳定性.这一结果证明了流态化两段气化工艺在生物质制气中具有技术先进性和长时间运行稳定性.

    流态化两段气化循环流化床低焦油合成气生物质反应解耦

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    苯酐合成的反应网络及催化反应机制研究现状与展望

    段翔田野董文威宋松...
    2587-2599页
    查看更多>>摘要：邻苯二甲酸酐(简称苯酐)是合成增塑剂、涂料等高价值精细化学品的重要原料,在工业生产中以邻法苯酐合成工艺为主,萘法合成工艺为辅,其中钒系催化剂因具有高苯酐选择性而备受关注.为了提高苯酐收率、降低床层温度,催化剂在工业应用中已逐步进入多床层、高进料负荷的发展阶段.本文以邻法苯酐为主要研究对象,简要讨论了催化剂的发展历程,重点关注合成工艺路线及催化机制研究进展.工业催化剂易因生成积炭、活性组分流失、TiO2晶相转变等导致其失活,因此也重点探讨了催化剂的失活机制.最后对苯酐工艺的发展提出了展望,为解决当前生产工艺存在的高耗能、高碳排放、催化剂寿命短等挑战,未来苯酐合成应致力于开发新型高效催化剂和绿色反应新工艺,以推动该技术的可持续发展.

    苯酐钒系催化剂反应网络反应机制失活机制催化剂表征

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    分子筛中限制效应对其酸性表征及催化性能的影响

    汪孟宇范鸿霞梁长海李文英...
    2600-2610页
    查看更多>>摘要：分子筛作为酸催化反应的重要载体,具有酸性可调控、热稳定性强及形状选择性的优点,但特殊刚性孔道结构及内部电荷分布使其具有限制效应会对分子筛的酸性表征及催化反应产生影响.由于分子筛中起催化作用的主要是Brønsted酸位点,因此,本文介绍了Brønsted酸位点及限制效应的形成机理,简述了限制效应对Brønsted酸位点酸强度及酸密度表征的影响,分析了限制效应中的空间约束及局部电场对催化反应的影响.指出在酸性表征中,空间约束限制探针分子对酸位点的可接近性,进一步会影响酸密度的测量.局部电场由于会影响探针分子的吸附与解吸,进而直接影响到酸强度.所以,在分子筛的酸性表征时应该选择与反应物尺寸相近及结构相似的探针分子,才能测量可接近Brønsted酸位点的酸密度与酸强度.在催化主导的热化学反应中,空间约束使分子筛具有形状选择性,通过控制分子筛孔径大小能对热化学反应的反应过程、中间产物过渡态及最终产物分布进行选择.同时,由于局部电场影响表观酸强度,分子筛催化性能与表观酸强度有关.分子筛孔径越小,反应分子所受范德华相互作用越大,通过影响反应过渡态的形成进而改变反应活化能,从而影响催化热化学反应效果.综合分析已有工作表明只有制备一个酸强度适宜、可接近孔径尺寸与反应物分子相近的分子筛才是催化反应的理想酸性载体.

    分子筛限制效应载体酸性表征催化

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    光辅助直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展

    方峣刘雷高志华黄伟...
    2611-2628页
    查看更多>>摘要：直接甲醇燃料电池(DMFCs)因其能够在较低工作温度下提供清洁、可持续能源方面的潜力而备受关注,但阳极缓慢的甲醇氧化反应(MOR)限制了其商业化应用.光辅助直接甲醇燃料电池(PMFCs)能利用光电耦合机制加速MOR过程,实现甲醇的化学能高效转化为电能,为开发高效、可持续的能源转换系统带来了巨大希望.本文首先简要回顾了PMFCs的背景、意义和在能源研究中的价值.从PMFCs的基本结构组成和酸碱介质下甲醇光电催化氧化的基本路径出发,总结了PMFCs阳极光电催化剂的研究进展.重点针对不同类型的PMFCs阳极光电催化剂,讨论光辅助下的MOR增强机制,如催化剂的尺寸效应、晶面效应、吸光性能、导电性以及表面等离激元共振(SPR)效应等方面的影响.PMFCs未来需要重点关注的研究方向是深入理解PMFCs的光电耦合机制和PMFCs阳极催化剂的构效关系,以及解决实际二电极系统下PMFCs光阳极的设计问题.

    光辅助直接甲醇燃料电池甲醇氧化光化学电化学催化剂

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    吸附强化水气变换制氢复合催化剂研究进展

    张金鹏屈婷荆洁颖李文英...
    2629-2644页
    查看更多>>摘要：吸附强化水气变换反应(SEWGS)是实现高纯氢制备及二氧化碳(CO2)减排的关键反应之一.SEWGS借助复合催化剂将水气变换反应(制氢)和原位移除CO2反应(脱碳)耦合,打破热力学限制使反应平衡向制氢侧移动.SEWGS具有一步制取高纯氢气的特点,但复合催化剂在连续操作过程中由于烧结和CO2扩散受阻存在循环稳定性下降的问题,进而影响制氢效率.本文阐述了高温Ni/CaO基复合催化剂吸附强化制氢的研究现状,简述了Fe/CaO基复合催化剂SEWGS制氢面临的主要问题,回顾了中温Cu/MgO基和Cu/类水滑石基复合催化剂的SEWGS制氢现状及现阶段的核心问题.从复合催化剂的催化组分和吸附组分角度,分析了SEWGS制氢过程中复合催化剂循环稳定性降低的原因,简述了现阶段最有效的改性手段.进一步从增强CO2扩散和改善烧结角度入手,围绕复合催化剂设计、操作条件和床层装填方式等方面探讨提高复合催化剂循环稳定性的策略.指出设计开发组成简单、易制备、兼具高活性和高稳定性的复合催化剂实现制氢和脱碳耦合是今后SEWGS制氢的研究方向.

    制氢复合催化剂水气变换反应吸附强化CO2扩散烧结稳定性

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    皮胶原在柔性智能可穿戴领域的研究进展

    李楠高党鸽吕斌唐立涛...
    2645-2660页
    查看更多>>摘要：皮胶原作为一种来源于动物皮肤的天然生物质材料,具有良好的生物相容性、可降解性、低抗原性以及易功能化等优势,在柔性传感、电磁屏蔽、人体热管理和储能等柔性智能可穿戴领域展现出巨大的应用潜力.然而,未经改性的皮胶原存在热稳定性差、机械强度较低以及功能性不足等一些固有缺点,使其在柔性智能可穿戴领域应用受限.本文简要介绍了皮胶原的多层级结构和性能优势,论述了皮胶原的不同改性方法,包括物理交联、化学交联以及共混改性,重点综述了其作为柔性可穿戴材料在柔性传感、电磁屏蔽、人体热管理和超级电容器中的研究进展.最后,就皮胶原在柔性可穿戴电子领域的发展趋势进行了展望,指出开发具有极端环境稳定性、多功能集成型皮胶原柔性可穿戴电子材料,实现皮胶原基柔性智能可穿戴材料的按需定制将成为下一步的研究重点.

    皮胶原改性生物质材料柔性智能可穿戴能量收集能量转化

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