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能源环境保护
能源环境保护

高亮

双月刊

1006-8759

nyhjbh@163.com

0571-82989702 82731270

311201

浙江省杭州市萧山区拱秀路288号

能源环境保护/Journal Energy Environmental Protection北大核心
查看更多>>本刊为环保综合性科技期刊，国内外公开发行。是中国科技论文统计源期刊，中国学术期刊综合评价数据库来源期刊，万方数据网上网期刊，曾获全国环境期刊二等奖。刊物主要报道煤炭、电力等能源行业水污染防治与资源化，大气污染防治，固体废物的处置和利用，噪声控制，土地复垦，清洁生产，节能技术及环境监测与评价，环境管理经验等。面向从事能源环保工作的科研、设计、教学、生产、管理等单位的专业技术与管理人员。
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    废旧锂离子电池正极材料有价金属的回收及高值化利用研究进展

    梅延润刘龙敏陈然侯慧杰...
    1-12页
    查看更多>>摘要：锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长等独特优势，已成为移动电子设备与电动汽车的主要电源之一。然而，锂离子电池在正常使用和梯次利用报废后，若未能合理处置，将导致巨大的资源浪费和严重的环境污染问题。目前，废旧锂离子电池正极材料的传统闭环回收方法主要包括直接再生、火法回收和湿法回收，这些方法主要是将废旧电池正极材料中的有价金属回收并再生用于电池工业。同时，关于废旧锂离子电池正极材料非闭环高值化的研究也大量涌现。然而，由于相关研究分化程度高、隔离性强，缺乏对废旧锂离子电池正极材料有价金属的传统闭环回收与非闭环高值化研究现状和前景的系统性整理和评价。为弥补该不足，系统论述了废旧磷酸铁锂与三元正极材料有价金属的闭环回收处理现状，以及废旧锂离子电池正极材料有价金属非闭环转化为其他储能装置的电极材料或环境功能材料的潜力，并从产业角度对2种不同回收模式的工艺和产品性能进行了比较和评价。在此基础上，简要概述了废旧锂离子电池正极材料闭环回收与非闭环高值化利用相关的挑战与发展趋势，为废旧锂离子电池正极材料的合理处置提供了重要参考。

    废旧锂离子电池磷酸铁锂三元正极材料锂离子电池回收高值化利用

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    生物质基工程生物炭材料应用于超级电容器:现状、挑战及前景

    范瑞博陈亮薛北辰王傲...
    13-24页
    查看更多>>摘要：超级电容器因其比能量高、稳定性好等优异性能，被视为一种具有广阔发展前景的先进储能装置。近年来，开发新型高性能超级电容器受到了学者们的广泛关注。作为超级电容器重要组成部分之一，电极材料对超级电容器性能具有关键性影响。基于生物质资源丰富、廉价易得以及碳中和等优点，工程生物炭不仅具备可再生、低成本和环境友好等特性，还具有发达的孔结构、丰富的官能团及优异的稳定性。因此，高性能工程生物炭基超级电容器的研发成为了当前研究的焦点。梳理生物质基工程生物炭材料作为超级电容器电极材料的最新研究进展，讨论炭化、活化和杂原子掺杂等电极材料制备过程的基本原理。另外，借助于机器学习方法阐述高性能工程生物炭电极材料的性能精准预测原理和结构高效构筑机制，以揭示工程生物炭材料特性与超级电容器性能之间存在的内在关联。最后，总结生物质基工程生物炭材料应用于高效储能系统所面临的挑战与前景，同时为其商业化应用发展提供参考。

    超级电容器多孔炭材料生物质机器学习电化学性能

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    新能源固废资源化与污染控制研究进展和发展趋势

    邹庆芳胡广李朝阳段华波...
    25-35页
    查看更多>>摘要：随着我国"双碳"目标的深入推进，风电和光伏产业规模日益增长，新能源汽车行业快速发展，电池储能技术也渐趋成熟。近年来，清洁能源和新能源产业技术得到了蓬勃发展，应用市场不断拓展。新能源领域将面临大量报废和退役的产品或设备，这类在新能源领域产生的固体废物，是"无废城市"建设面临的新难题，其兼具资源和环境的双重属性，成分复杂多样，资源化回收和污染控制难度高，成为目前研究的热点和难点。综述了典型新能源固废的资源化回收利用技术的最新研究进展以及产业实践和污染控制技术重难点，重点对比分析了太阳能电池、风机叶片和动力电池回收处理的不同技术特征，针对适用不同产品回收要求的技术进行了总结，进而提出了新能源固废资源化与污染控制技术发展方向和潜力，以期为推动新能源行业可持续发展提供依据，从而更好地应对新能源废物管理存在的挑战。

    新能源固废资源化污染控制清洁能源无废城市

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    生物质活性炭再生技术的研究进展

    穆亚玲师进文魏雯雯金辉...
    36-46页
    查看更多>>摘要：生物质活性炭作为一种广泛应用于环境治理和资源回收的材料，其再生技术无疑具有重要的实际应用价值。目前，常用的生物质活性炭再生技术包括热再生、化学再生、微波再生、电化学再生、生物再生、湿式氧化再生、超临界流体再生以及臭氧再生。其中，热再生技术应用最为广泛，化学再生技术设备简单且成本较低，微波再生技术能够精准控制再生参数并快速处理废活性炭，电化学再生技术可低温操作且具有良好的再生稳定性，生物再生技术可减少化学试剂的使用且较为环保，湿式氧化再生技术处理活性炭时质量损失较少且能耗较低，超临界流体再生技术通过使用可回收且无污染的溶剂实现再生，臭氧技术可在常温常压下实现再生且有利于工艺的经济性。综述了以上几种活性炭再生技术，并简要分析了各类方法的再生机理、技术特点以及研究现状。

    生物质制炭废物再利用活性炭再生超临界流体

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    生物质衍生炭质材料应用于研制摩擦纳米发电机的进展

    吴洁宋奥李允超袁定琨...
    47-58页
    查看更多>>摘要：摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerators，TENGs)能够将机械能转换为电能，在可穿戴设备、环境监测和能源收集等领域已经得到应用。生物质衍生炭质材料(Biomass-Derived Carbon Materials，BDCMs)因其来源广泛、绿色环保以及良好的导电性，在近些年已被诸多研究者应用于高性能TENGs的研制中。首先简要介绍了 TENGs和BDCMs相关概念，随后总结了制备BDCMs的几种炭化方法，包括热解炭化法、水热炭化法以及激光诱导炭化法;并对BDCMs结构的调控方法进行了论述，包括模板法和活化法。选择适宜的炭化和调控方法有助于调节BDCMs的比表面积和孔隙结构，以提升基于BDCMs的TENGs的开路电压、短路电流等输出性能及其稳定性。进一步综述了基于BDCMs的TENGs作为供能型器件和传感型器件2种自供电器件的研究与应用进展，发现大蒜壳、咖啡渣和蛋壳膜等各类生物质均已被用于TENGs的制造，并成功应用于能量收集、电能供应、健康监测和手势识别等领域。最后，对BDCMs在TENGs中应用存在的问题进行了探讨，以期为BDCMs的创新应用提供借鉴参考。

    摩擦纳米发电机热解生物质衍生炭质材料结构调控自供电

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    填埋场垃圾恶臭异味气体特征及控制研究进展

    崔莹王志杰成兆文王罗春...
    59-67页
    查看更多>>摘要：作为一个典型的点、线、面多场景集合的释放源，垃圾填埋场的恶臭异味气体具有组分杂、性质多变且难以控制等特征，而基于组分特征的精准处理是实现其有效管控的基础。梳理了填埋场中典型垃圾组分(如餐厨垃圾、污泥、废弃塑料等)在不同状态稳定化过程中异味物质的释放特征，探究了不同垃圾组分之间的相互作用关系以及对复杂的挥发性有机化合物(VOCs)释放的影响。对于填埋场的恶臭异味气体，需要针对其多组分垃圾特征、不同填埋时间、不同环境条件等开展有针对性的异味气体与作用关系研究，揭示填埋场的恶臭气味来源和形成机制。针对恶臭的变动性，可以通过人工神经网络(ANN)与电子鼻等的耦合，利用多层感知器(MLP)中的向前传播公式hl=σ(W1hl-1+bl)辅助模型处理等方法，提升不同填埋垃圾恶臭在线精确响应能力。基于实时监测和反馈，利用源头组分分类控制、过程化学靶向捕集以及末端生物处理保障等手段，实现垃圾填埋场恶臭异味气体有效控制。

    填埋场恶臭异味控制易腐垃圾塑料垃圾在线监测

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    烟气VOCs净化催化剂中毒机制研究进展

    王大道杨雪芹马子晴朱秀红...
    68-80页
    查看更多>>摘要：在工业环境中，烟气组分复杂，催化剂常因烟气杂质而中毒失活，严重制约其在实际应用中的效果。综述了挥发性有机物(VOCs)催化氧化机理、烟气杂质对VOCs净化催化剂的毒害作用以及新型抗中毒催化剂的构筑，旨在探讨缓解催化剂中毒的方法。在氧化机理方面，催化氧化可分为 Marse-van Krevelen、Langmuir-Hinshelwooch 和 Eley-Rideal 3 种模型。在催化剂毒害机制方面，工业烟气中存在的水汽、SO2、含硫/含氯VOCs及其催化中间产物等与目标反应物竞争吸附，占据催化剂的活性位点或与其发生化学反应，降低催化剂的活性，甚至造成催化剂的中毒失活。为了构筑抗毒催化剂，可以通过改性催化剂载体、修饰催化剂表面、引入保护剂/抑制剂和构建双金属催化剂等策略，以提高催化剂的抗中毒性能。通过研究烟气VOCs净化催化剂中毒机制，并探讨有效的解决方案，有助于开发实用型高性能催化剂，为工业烟气治理提供理论指导，从而促进工业烟气高效治理。

    工业烟气VOCs催化剂氧化机理中毒机制

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    生物质气化炉模拟与设计方法研究进展

    宋子芸陶俊宇胡永杰夏晒歌...
    81-93页
    查看更多>>摘要：生物质作为一种一次能源和可再生能源，对我国能源领域的低碳、可持续发展具有重要意义。气化是生物质能源化利用的高效、清洁技术，而气化炉设计是影响生物质气化系统运行效果的关键因素之一。系统总结了国内外生物质气化炉的种类、设计参数与研究现状。首先介绍了各种生物质气化炉模拟方法，包括传统经验模型、人工神经网络等方法，这些模拟方法对于深入理解气化过程中的关键参数非常重要。其次，讨论了生物质气化炉的设计方法，包括经验设计法、半经验设计法和反向设计方法等方面的研究，这些设计方法的发展旨在提高气化炉的效率和增加生产的可持续性。最后，强调了生物质气化炉模拟与设计方法在推动可再生能源领域的重要性，并对生物质气化炉模拟与设计领域未来的发展方向进行了探讨，以期为该领域技术革新与应用提供借鉴参考。

    生物质模拟方法气化炉气化技术

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    烘焙预处理改善生物质及其热解产物品质的研究进展

    蔡瀚樂朱亮马中青
    94-104页
    查看更多>>摘要：生物质是能够生产化学品和液体燃料的可再生碳源。在当前能源危机和环境污染日趋严重的背景下，生物质热解技术在替代化石燃料制取高附加值产品方面取得重大进展。然而，生物质存在成分复杂、热值低、含氧量及含水率高等问题，限制了生物质热解技术的进一步发展。烘焙预处理是一种轻度预热解过程，可有效降低生物质原料的含水率和O/C比，提高能量密度，进而提高后续热解产物(生物油、生物质炭和生物燃气)的品质。综述了烘焙预处理对生物质原料以及热解产物特性的影响。首先详细介绍了生物质烘焙的类型及其差异，系统论述了烘焙温度、烘焙时间、烘焙气氛以及颗粒大小等烘焙工艺条件对烘焙产物的理化性质的影响。其次，阐述了烘焙预处理对常规热解三相产物特性的作用机制，以及烘焙预处理在催化热解制取平台化学品上的应用。最后，展望了烘焙预处理的发展方向。

    生物质烘焙预处理热解产物生物油生物质炭生物燃气

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    面向厌氧发酵的酒糟-废水混合流动特性模拟研究

    颜蓓蓓刘晓芸周生权陈冠益...
    105-111页
    查看更多>>摘要：酒糟厌氧发酵是当前处理酒糟的有效手段，而基于水力碎浆机的酒糟分离技术在保证稻壳和发酵有机质分离的基础上，具有简化设备并降低能耗的优势。采用ANSYS Fluent软件对水力碎浆机内部的酒糟-废水两相流动进行CFD模拟，从速度场、压力场、组分场及流线等方面详细研究了稻壳、有机质和废水的混合流动规律，并进行了稳态和瞬态的流场研究。模拟结果表明，水力碎浆机内转子顶部弯叶内侧的浆料可达到最大速度48。06 m/s，并且沿径向逐渐向外衰减至接近于0;由于转子的高速旋转，其前后分别形成了高压区和低压区，最大工作压力为3。06x105 Pa;浆液整体呈现离心运动，压力由中心向壁面递增，中心处转子周边由于流动形成极大负压，带动中心浆料向下运动，而壁面处压力最大，达0。125 MPa;稳态计算下，水力碎浆机能实现良好混合，混合后浆料固相体积分数为5。72％～5。81％;转子下方的狭缝区域为盲区，此处固定相体积分数达最大值5。81％，因此，可适当提高转子的高度以改进水力碎浆机的性能;瞬态计算下，8 min碎浆过程即可达到所需的混合效果。另外，总结了酒糟-废水混合流动规律，即来自顶部中心的酒糟主要是在重力作用下开始下降，随后在靠近水力碎浆机的区域被转子旋转带入左侧或右侧的漩涡区，从而与浆液良好地混合;而来自顶部侧边的酒糟在重力作用下降时，更快地参与了左右两侧的大漩涡运动。研究结果对于优化酒糟-废水制浆运行参数具有重要意义。

    厌氧发酵酒糟分离两相流动水力碎浆机数值模拟

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