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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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收录年代

    电化学反应性捕集CO2研究进展与挑战

    武中志刘静怡王茹洁汪黎东...
    1-12页
    查看更多>>摘要：CO2捕集是控制温室气体排放的关键技术之一，电化学CO2还原是关闭人工碳循环的有效途径，但CO2捕集和电化学CO2还原过程均为能源密集型过程。过去的研究将两者视为相互独立的技术和科学领域进行发展。通过直接电解捕集介质(如胺基富液和碳酸氢盐)，将上游的碳捕集和下游的电化学还原过程进行集成耦合，可以避免高能耗的捕获介质再生和CO2释放环节，避免CO2的运输和存储操作，降低整体工艺的运行成本，提升整个碳循环的能量效率和经济效益，为节约能源和经济高效地捕集利用CO2提供了一个潜在的解决方案。总结了 目前电化学反应性捕集CO2的研究进展，论述了在电极和电解质方面取得的成果，讨论了影响集成电解效率的限制因素，并分析了各类因素的潜在影响机制和可能的反应路径。最后，强调了直接电化学还原捕集介质领域的主要挑战和机遇，并对未来耦合碳捕集与电化学利用过程的发展进行展望。

    CO2捕集电化学还原捕集介质电化学反应性捕集CO2电解效率CO2捕集与利用集成

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    CO2转化技术的环境和经济效益评价及未来发展趋势

    杨刚汪晨曦罗春林郭泽宇...
    13-22页
    查看更多>>摘要：2022年全球CO2排放量约为360。7亿t，仅2。3亿t CO2被捕获并利用，占比仅为0。64％。为了实现2060年的碳中和目标，CO2排放量需降至50亿t，CO2利用总量需达到12亿t，其利用占比将增至24％，提高CO2利用水平迫在眉睫。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术已经成为减少CO2排放、应对全球气候问题最具潜力的技术选择之一，通过不同的技术路径将捕集的CO2转化为具有高附加值的工业产品一直是学术界和工程界的研究重点和热点，但不同的转化技术对于CO2减排的潜在贡献仍存在不确定性。对近年来CO2转化技术的发展现状进行了系统的综述，聚焦于3种具有代表性的CO2转化路径和产品，并结合工业应用案例，对不同技术路径和不同产品的环境影响和技术经济性进行了比较分析。CO2的碳酸化、利用CO2生产聚合物产品等路径具有较高的碳负排放潜力，对于减少总体CO2排放具有重要意义。

    CCUSCO2利用技术全生命周期评价碳负排放

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    基于文献计量的"碳锁定"研究述评与发展前沿分析

    温全邵诗篇刘宁赵青悦...
    23-34页
    查看更多>>摘要：开展"碳锁定"研究述评与发展前沿分析，对推进低碳领域研究工作具有重要参考意义。以2000-2022年"碳锁定"研究方面的中外文献为研究对象，从动力演化、解锁机制等方面对"碳锁定"研究进行系统评述;并应用文献计量分析软件，对文献的特征和关键词演变等方面进行系统梳理，结合战略坐标图对研究热点展开分析。研究结果表明，国外"碳锁定"研究在文献发表数量、团队规模、合作强度等方面表现稍优于国内;国内"碳锁定"主要研究方向集中在绿色低碳与可持续发展领域，而国外则更聚焦于全球气候与能源发展领域。未来的研究仍需探析区域和产业层面的情景化因素对"碳锁定"路径的差异化影响机制，并构建产业统筹为导向、区域协同为目标的碳解锁动态评估模型，以推动全球碳减排进程。

    碳锁定锁定机制解锁路径绿色低碳

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    以微藻固碳减轻碳排放及其强化策略

    王艺陈丹青毛炜炜李鹏程...
    35-42页
    查看更多>>摘要：广泛使用化石燃料导致二氧化碳等温室气体排放量持续攀升，给全球气候变化和生态系统带来了深刻而不可逆的影响，这不仅引发了环境问题，更对地球的气候稳定和生物多样性构成了严重威胁。在众多的碳减排方法中，CCUS技术是实现二氧化碳长期减排的重要手段，其中碳捕集是核心环节，包括从能源利用、工业生产和大气中分离二氧化碳的过程。在这一领域中，着重介绍了微藻固碳技术的重要性和有效性。与此同时进一步指出，通过调节微藻的生长条件，如光照、温度、pH、营养元素和二氧化碳浓度，可以显著提高微藻的固碳能力。目前，通过随机诱变、适应性实验室进化和基因工程等策略，筛选生长速度快、耐受性强、二氧化碳固定效率高、生物量大的微藻品种。这不仅有助于推进碳达峰和碳中和目标，也将为实现能源的清洁、绿色、低碳和高效利用提供坚实的基础，从而支持全面实施可持续发展战略。通过这种方式，微藻固碳技术有望在应对全球变暖和促进环境可持续发展中发挥作用。

    微藻全球变暖碳中和光合作用CO2减排

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    基于膜分离的沼气及烟气CO2捕集技术应用进展

    银登国周志斌魏静马玉磊...
    43-51页
    查看更多>>摘要：在实现"碳达峰、碳中和"目标过程中，碳捕集技术成为当下研究热点之一。目前，碳捕集技术主要包括吸收法、吸附法、膜分离法等。在众多碳捕集技术中，膜分离法利用气体分子在膜内渗透速率的差异实现分离，具有节能、高效、操作方便且无二次污染等优势，是近些年发展迅速的CO2捕集技术。在过去的几十年里，虽然在文献中有许多种不同的碳捕集膜材料被报道，其CO2分离性能远超Robeson上限，但只有少数膜材料被应用于工业过程中，或正在向工业应用方向发展。事实上，许多膜的研究在实验室规模下进行，测试膜面积较小，且对于膜分离法的实际应用报告较少。结合工业CO2分离/捕集过程，介绍了商业膜和经过中试规模测试的膜的应用，分析了膜分离技术用于沼气脱碳和烟气碳捕集的试验进展及工程应用案例，并针对当前存在的问题，提出对未来基于膜分离法的工业碳捕集的发展方向的建议。

    沼气烟道气CO2捕集膜分离工程案例

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    钢铁行业二氧化碳捕集技术研究及应用进展

    杨阳李毅仁刘娟朱廷钰...
    52-64页
    查看更多>>摘要：钢铁行业碳减排对我国实现双碳目标具有重要意义，也是国家实现碳中和承诺的主战场之一。系统综述了钢铁行业碳捕集技术的研究及应用进展，总结了钢铁行业碳排放特征，其中高炉炼铁工序是钢铁行业碳排放量最高的工序，其CO2直接排放主要来源于高炉热风炉，占比高达30％左右。钢铁行业的碳捕集技术主要包括有机胺吸收技术、氨水吸收技术、变压吸附技术和钢渣矿化技术，但目前应用案例较少且规模普遍偏小。此外，还对新型有机胺吸收剂、改性分子筛材料等碳捕集材料的研究进展进行了系统总结。未来的研究应重点关注高炉煤气以及高炉热风炉烟气中的CO2捕集，加强对相变吸收体系和催化辅助再生体系的研究，以解决吸收剂分相性能和黏度之间的平衡问题及催化剂稳定性问题，促进两者耦合应用;加强CO2捕集利用一体化技术的研究，重点关注烟气-钢渣直接矿化技术和吸收-矿化一体化技术。

    碳减排CCUS有机胺吸收技术变压吸附技术钢渣矿化技术

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    钢铁行业大气污染治理科技发展分析与展望

    王兰英
    65-73页
    查看更多>>摘要：钢铁行业是我国工业领域重要的大气污染排放源之一，钢铁行业的大气污染治理是降低重点行业污染排放、打好污染防治攻坚战的重中之重。近年来，我国在钢铁行业大气污染治理方面取得了显著成果。总结了我国"十一五"以来钢铁行业污染防治科技工作的部署，并梳理分析了钢铁行业大气污染治理技术发展的阶段。基于末端治理、源头减排和过程控制、全过程耦合控制三个方面技术发展现状，剖析了当前我国钢铁行业在多污染物协同深度减排和实现超低排放面临的形势和问题。最后，面向"十四五"时期，聚焦碳达峰碳中和目标，提出了相关建议，旨在深化大气污染防治科技工作，为建设"美丽中国"和实现"双碳"目标提供关键科技支撑。在未来的发展中，我们有理由相信，在全社会的共同努力下，钢铁行业将迎来更加清洁、高效和可持续的发展。

    钢铁行业大气污染治理技术科技部署超低排放减污降碳协同

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    低浓度煤矿瓦斯氧化催化剂研究进展

    武金玮张明康叶城荫芮泽宝...
    74-82页
    查看更多>>摘要：在煤炭开采的过程中，低浓度瓦斯的涌出会造成大量温室气体的排放。通过催化氧化反应将瓦斯转化为二氧化碳，可以有效减少温室效应。然而，目前所报道催化剂的活性与稳定性大多难以满足实际应用的需求。简要论述了煤矿瓦斯催化氧化的反应机理，总结了近期低浓度煤矿瓦斯氧化催化剂的研究进展，并探讨了未来高效稳定煤矿瓦斯氧化催化剂的设计思路。甲烷C—H键活化是煤矿瓦斯催化氧化反应的决速步骤。高活性的贵金属催化剂和热稳定性好的非贵金属氧化物催化剂是两类常用的瓦斯氧化催化剂。对于贵金属催化剂，活性金属的类型与分散性对C—H活化性能至关重要，可以通过改性载体与掺杂助剂来调控金属的分散度。对于非贵金属氧化物催化剂，可以通过调变催化剂的结构或掺杂助剂来调控比表面积、氧空位浓度、化学键等性质，从而改善催化剂的活性。此外，煤矿瓦斯氧化催化剂还需要具备优异的耐水和耐硫性能。通过构筑包覆结构或构筑特殊金属结构，可以促进水的解吸;通过掺杂助剂调控活性金属的电子结构与催化剂表面基团，也可以提高催化剂的耐水稳定性。构筑包覆结构可以阻止含硫组分在活性位点的吸附，而添加牺牲剂可以优先吸附含硫组分，是常用的提升催化剂耐硫稳定性的策略之一。

    煤矿瓦斯催化氧化C—H活化耐水稳定性耐硫稳定性

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    非金属P掺杂对In2O3电催化CO2还原性能的影响机制

    程芹邓邦为董帆
    83-90页
    查看更多>>摘要：利用可再生的电能将CO2还原为高附加值的化学品和燃料，对于缓解温室效应并实现碳中和具有重要的意义。开发了一种简单有效的方法制备非金属P元素掺杂的In2O3纳米颗粒，并将其用于电催化CO2还原制甲酸盐。在H型电解池中，在-1。45 V vs。RHE电位下，P掺杂的In2O3纳米催化剂的产甲酸法拉第效率达到88。2％，同时具有优异的稳定性。进一步的实验分析和理论研究表明，掺杂在In2O3晶格中的P元素显著促进了 CO2分子的吸附和活化，降低了形成*HCOO中间体的吉布斯自由能，同时加强了对*HCOO的吸附作用，最终促进了甲酸盐的合成。阐明了非金属元素P掺杂对提升CO2还原反应性能的分子机制，同时也为其他金属氧化物基的高性能电催化剂的设计提供了一种可行的策略。

    In2O3非金属P掺杂电催化剂CO2还原反应甲酸

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    异氟尔酮二胺-水二元固-液相变吸收剂捕集CO2机制

    龙青海王琛龚娟娟程思艺...
    91-99页
    查看更多>>摘要：固-液相变吸收剂在CO2负荷调控下可发生相变形成固体产物，具有易分离、操作简便的优势，但现有体系大多需有机分相剂调控才能发生固液相变，存在分相剂易挥发损耗、富液黏度大等瓶颈。本研究构建了异氟尔酮二胺(IPDA)-水二元固-液相变吸收体系，无需分相剂，水相溶液吸收CO2后即可发生固液相变。研究表明，1。00 mol·L-1 IPDA水溶液在313。15 K下饱和吸收负荷高达0。85 mol CO2·mol-1，吸收产物为白色晶体粉末且富集在溶液下层，富液体积占总溶液体积的43。60％，而CO2富集率达93。98％，此时，上层贫相黏度为1。08 mPa·s。富相固体产物分离熔融后在393。15 K温度条件下解吸60 min，再生效率为98。31％。经5次循环吸收-解吸，再生容量仍保持初始容量的80％以上，具有良好的重复利用性。13C核磁共振(NMR)表征分析表明，IPDA与CO2反应生成IPDA-氨基甲酸盐与碳酸氢盐，大多聚集在富相中，仅少量氨基甲酸盐溶于贫相中。解吸完成后，样品未见CO2产物峰，进一步证明了 IPDA-H2O可完全解吸。量子化学计算证明，吸收前IPDA与水偶极矩接近，极性相近可互溶，吸收后形成的产物偶极矩低、极性小，产物间的分子内氢键高于产物和水的氢键，产物晶格能增加。因此，产物从溶液中析出，无需分相剂调控，即可在水中发生固液相变。

    碳捕集固-液相变吸收剂有机胺吸收-解吸性能反应机理

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