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期刊信息/Journal information
燃料化学学报（中英文）
中国化学会 中国科学院山西煤炭化学研究所
燃料化学学报（中英文）

中国化学会 中国科学院山西煤炭化学研究所

王建国

月刊

2097-213X

rlhx@sxicc.ac.cn

0351-2025214,4066044

030001

太原市桃园南路27号（太原165信箱）

燃料化学学报（中英文）/Journal Journal of Fuel Chemistry and TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊创刊于1956年，由中国科学院主管，中国科学院山西煤炭化学研究所主办，向国内外公开发行的国家级学术类期刊。刊载我国燃料化学、燃料化工及其基础研究的前瞻性、原始性、首创性研究成果、科技成就和进展,涵盖煤炭、石油、油页岩、天然气和生物质转化等与燃料化学相关及其交叉学科的内容,例如:物理化学、催化、化学工程、化学工艺、反应动力学、计算机模拟、表面化学及分析化学等，读者对象是国内外科技工作者及大专院校师生。本刊为加强本学科的学术交流，促进学科发展和推动科技进步发挥了积极的作用，被公认为是燃料化学和能源转化领域中有代表性的学术类刊物。
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    逆水煤气变换反应机理及催化剂研究进展

    李鹏阳王改荣牛佳星王小艾...
    1-14页
    查看更多>>摘要：逆水煤气变换(RWGS)反应是降低碳排放和实现碳资源利用的有效途径.CO2 经逆水煤气变换反应转化为CO,并通过费托工艺制得烯烃化产品和醇类燃料,对于改善环境以及改变未来能源结构具有重大意义.本综述总结了RWGS反应机理,依据CO2 转化为CO路径中H2 是否直接参与还原反应,分为氧化还原机理和缔合机理,其中,缔合机理包括甲酸盐、羧酸盐以及碳酸盐三种路径,并介绍了近年来关于RWGS反应机理研究的最新发现;其次综述了RWGS反应中的CO2 和H2 共进料热催化转化催化剂体系和化学循环催化剂体系的研究进展,分析讨论了Pt、Ni、Cu等金属基催化剂和金属碳化物、磷化物催化材料的RWGS反应性能,以及钙钛矿型储氧材料(OSM)在化学循环反应中的应用.最后,针对目前存在的问题和未来可能的解决方案进行了讨论与展望,以期为后续RWGS催化材料的研究提供一定的借鉴.

    逆水煤气变换二氧化碳一氧化碳反应机理催化剂

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    火焰喷雾热解制单原子催化剂研究进展

    王琳茹赵宁王晓波黄鑫...
    15-23页
    查看更多>>摘要：随着全球能源和环境问题的日益严重,单原子催化剂兼具 100%原子利用率和独特的电子结构,受到研究机构的广泛关注.单原子催化剂商业化应用的关键在于其规模化制备及在重要工业反应的应用.近年来,火焰喷雾热解法是一种简单、高效、可规模化制备单原子催化剂的合成策略.本综述对单原子催化剂规模化制备方法和火焰喷雾热解制单原子催化剂的研究进展进行综合评述.总结了火焰喷雾热解制Mo、Pt、Pd、La、Zr基单原子催化剂在甲烷无氧转化、CO氧化、CO2 加氢制甲醇和光催化反应的研究进展.相比于传统的湿式制备方法,火焰喷雾热解法所制单原子催化剂具有良好的高温结构稳定性、抗积炭性、各组分的物相及其空间分布可控等优势.对火焰喷雾热解制单原子催化剂的发展方向进行了展望.

    火焰喷雾热解单原子催化规模化制备催化稳定性

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    1,3-丙二醇的化学法合成路线及催化剂研究进展

    付雪晴冯超姜军翔李学兵...
    24-39页
    查看更多>>摘要：1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,商业应用前景广阔,但目前依然面临生产成本较高的问题.高效且绿色的合成工艺及催化剂的开发是实现 1,3-丙二醇低成本、规模化生产的关键.本工作综述了 1,3-丙二醇的化学法合成路线,包括丙烯醛水合氢化法、环氧乙烷羰基化法、环氧乙烷氢酯基化法、甘油氢解法、甲醛和乙醛缩合法、丙二酸二烷基酯加氢法等,针对不同路线中影响催化剂活性和选择性的因素及其原因进行了较为详细的阐述,有望为新型高效的多相催化剂的开发提供科学参考.

    1,3-丙二醇丙烯醛环氧乙烷甘油丙二酸二烷基酯多相催化剂

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    g-C3N4基异质结光还原CO2的研究进展

    任富彦孙振马涛张浩...
    40-52页
    查看更多>>摘要：光催化技术能够将CO2 转化为有价值的烃类化合物,为解决化石燃料短缺和全球变暖问题提供了新的途径.然而,传统半导体光催化剂由于比表面积小和吸附CO2 能力不足,效果有限.g-C3N4 凭借其无毒、高稳定性和低成本特性,在光催化领域备受关注.尽管纯g-C3N4 的光催化效率受到光生电子/空穴对快速复合、比表面积小和光吸收不足的制约,但通过与大带隙半导体形成异质结构,g-C3N4 的电荷分离、比表面积和光吸收能力得到了显著增强.这种基于g-C3N4 的异质结构包括半导体支持型、炭材料支持型、非金属支持型以及金属有机骨架支持型,它们在CO2 光转换中展现出巨大潜力.然而,改性g-C3N4 基异质结构在CO2 光转换中仍面临挑战,需要进一步的研究和设计创新.这篇综述强调了基于g-C3N4 的异质结构在环保且可持续的CO2 还原方法中的重要作用.

    g-C3N4光还原CO2异质结半导体材料金属有机框架

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    卤化钠浸渍赤泥脱除燃煤烟气中单质汞的研究

    穆罕默德-萨尔弗拉兹李扬杨赫靳立军...
    53-69页
    查看更多>>摘要：高效、低成本的燃煤烟气脱汞吸附剂仍是有害气体污染物控制的重要挑战.本研究制备了一系列卤化钠(NaBr和NaI)浸渍改性的赤泥基吸附剂,用于捕集模拟燃煤烟气中的元素汞(Hg0),并对改性赤泥进行了物理化学表征分析,包括形貌特征、晶体结构、化学成分和热性能等.结果表明,卤化物浸渍对赤泥的比表面积和孔径有很大影响.在固定床反应器上,对改性赤泥在模拟烟气(含有N2、O2、CO2、NO和SO2 等)中的脱汞性能进行了评估,在最佳吸附温度(160℃)下,NaI改性吸附剂(RMI5)对混合气体(包括O2、NO和HCl)中的汞的脱除率达到 98%.此外,动力学研究中发现,伪二阶模型拟合结果证明了吸附Hg0 的化学吸附机理.

    脱汞赤泥卤化钠浸渍烟气

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    复配生物质灰催化煤焦气化反应性及其赋存形态迁移规律

    李晓董睿朱超超张如梦...
    70-81页
    查看更多>>摘要：本工作通过复配生物质灰的实验方法,重点考察典型生物质灰中关键组分对煤焦气化反应性的影响,分析了气化过程生物质灰的赋存形态迁移规律及煤焦结构演化特征.研究结果表明,气化温度及Si元素含量是影响煤焦气化反应性的关键因素,当煤中Si/K质量比为 0.5 及 1.0 时,复配煤样气化反应性强于原煤,而Si/K质量比为 1.5 时,气化反应性则比原煤差.实验条件下Si/K质量比为 0.5、Ca/K质量比为 0.4 的样品气化反应性最强,反应性指数约为原煤的 1.35 倍.相比含钾矿物质,含钙矿物质有着更高的反应活性,容易与硅酸盐结合生成含钙硅酸盐,如钙沸石(CaO·Al2O3·2SiO2·4H2O)等,进而避免了含钾矿物质与硅酸盐的反应,使钾能够充分地发挥其催化作用.动力学分析表明,复配生物质灰催化脱灰煤的气化过程采用收缩核模型拟合较为适宜,当Si/K质量比为0.5、Ca/K质量比为0.4 时,复配煤样的气化反应活化能缩减为174.39 kJ/mol,相比原煤降低了14.32％.

    煤生物质催化气化碱金属/碱土金属气化反应性

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    CaO/HZSM-5复合催化剂调控水稻秸秆和PVC共热解产物的协同作用研究

    王彩云王焦飞张玉洁柯梅容...
    82-95,中插1-中插4页
    查看更多>>摘要：生物质与废旧塑料共热解是实现两者资源化利用的潜在技术之一,不仅能制备高附加值的富烃生物油,还可实现废弃物的洁净资源化利用,减轻环境污染.然而,产物的复杂性限制了共热解技术的进一步应用.本研究以农作废弃物水稻秸秆(RS)和聚氯乙烯塑料(PVC)为研究对象,采用热重-质谱联用仪(TG-MS)和热裂解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS)研究两者单独及共热解特性,并考察CaO和HZSM-5复合催化剂对热解产物的协同调控规律.结果表明,PVC和RS在共热解过程中具有相互作用,促进了芳烃化合物的产生.生物油中烃类化合物的相对含量高达 66.78%.其中,芳烃的相对含量达到 64.17%.相较于RS单独热解,共热解焦油组分中含氧化合物的含量下降 62.05%,有效提高了生物油的氧化稳定性.CaO/HZSM-5复合催化剂相较于CaO、HZSM-5单独催化剂,热解产物油中C4-C10 烃类化合物的相对含量分别增加 2.81%、5.06%,表现出更好的轻质芳烃选择性.在CaO/HZSM-5复合催化剂协同作用下,生物油中单环芳烃的相对含量为 34.34%,大于理论计算值 33.03%.而多环芳烃的相对含量为 28.21%,小于理论计算值 31.22%,表现出较好的单环芳烃选择性.此外,CaO/HZSM-5复合催化剂促进大量氯元素以CaCl2 等氯化物的形式固定在半焦中,显著降低了Cl元素的气相释放.

    生物质PVC热解CaO/HZSM-5复合催化剂协同作用

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    γ-Al2O3形貌调控对PtCo合金化程度在CO-PROX反应中的影响

    宋丽川钟栎锭沈佳娄亚珂...
    96-105页
    查看更多>>摘要：本工作通过水热法制备了不同形貌的γ-Al2O3,暴露(110)晶面的花球状γ-Al2O3(f)、暴露(100)晶面的片状γ-Al2O3(s)以及暴露(111)晶面的棒状γ-Al2O3(r),随后负载PtCo纳米颗粒.载体的形貌及暴露晶面影响了PtCo纳米颗粒的合金化程度,随着合金化程度的增加,催化剂的活性也随之增强.PtCo/γ-Al2O3(f)上形成了具有特定结构的Pt3Co金属间化合物,其在CO-PROX反应中表现出较高的催化活性,可在 50-225℃实现CO完全转化,且具有优异的抗H2O和CO2 性能;在γ-Al2O3(s)上仅发现PtCo部分合金化;而PtCo/γ-Al2O3(r)中Pt、Co之间没有出现合金化现象,其在 50℃下的反应速率仅为PtCo/γ-Al2O3(f)的 11%.机理研究表明,形成Pt3Co金属间化合物使Pt更偏氧化态,显著削弱了Pt上CO的吸附并增加了活性氧物种,促进了CO的选择氧化.

    PtCo催化剂γ-Al2O3载体形貌CO优先氧化

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    Mo-Sn催化剂上CO催化氧化的研究

    张伟高秀娟杨媛曹国壮...
    106-115页
    查看更多>>摘要：采用沉淀浸渍法制备了一系列不同Mo/Sn物质的量比的Mo-Sn催化剂,以CO氧化反应作为探针反应考察不同Mo含量对CO催化氧化反应性能的影响,进一步研究催化剂的活性中心结构及构效关系.结果表明,Mo1Sn20 催化剂在 300℃实现了CO完全转化,相比纯SnO2 催化剂的转化温度降低了 50℃.采用XRD、Raman、XPS、H2-TPR及In situ FT-IR等表征手段对催化剂的结构、钼物种价态、氧化还原性等进行了研究.相较于纯SnO2 催化剂,当引入较少含量的Mo物种后,Mo1Sn20 催化剂比表面积增大为反应提供了更多的活性位点,Mo-Sn之间的相互作用增强使得MoO3 部分向MoOx转变,产生较多的Mo5+物种,Mo5+物种的存在促进了氧气的吸附活化以及氧原子的迁移,晶格氧与Mo5+物种共同作用增强了CO的催化性能.

    CO催化氧化Mo-Sn催化剂Mo5+物种

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    贝壳状Ni3S2/NiMoP2异质结构电催化剂高效大电流密度电解水/尿素复合系统

    王佳奕庆绍军童希立项婷...
    116-127页
    查看更多>>摘要：水-尿素电解是实现氨氮废水脱氮及高效绿色产氢的有效途径之一,但该技术面临的关键难题是缺乏高活性和大电流耐久性的双功能电催化剂.本研究采用水热耦合气相磷化法,在泡沫镍(NF)上合成了一种贝壳状Ni3S2/NiMoP2 异质结构催化剂,得益于其片状层叠的非均相纳米结构、丰富的氧空位和高效的电子传质,该电催化剂在析氢反应(HER)和尿素氧化反应(UOR)中表现出优异的活性,产生 1000 mA/cm2的大电流密度分别仅需-0.205和 1.423 V(vs.RHE)的超低电位.双功能Ni3S2/NiMoP2 催化剂组装的水-尿素系统的电解活性得到显著提升,仅需要 1.580 V的槽压来驱动 500 mA/cm2 电流密度实现HER和UOR,比全水解系统的电压低 159 mV.此外,它在高电流条件下表现出优异的耐久性,可以连续稳定运行长达 100 h.

    Ni3S2/MoNiP2异质结构电催化剂尿素氧化制氢

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