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新能源进展
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双月刊

新能源进展/Journal Advances in New and Renewable EnengyCSTPCDCSCD
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    飞灰基HZSM-5催化松木热解选择性制备芳烃

    张成博罗希屈庆熙牛琦...
    365-372页
    查看更多>>摘要：以飞灰为原料,采用酸洗与碱熔联合预处理耦合水热法制备了飞灰基HZSM-5(FA-HZSM-5)催化剂,并应用于松木催化热解制备芳烃的研究.系统考察了FA-HZSM-5制备过程中盐酸溶液浓度、碱灰比等预处理参数对FA-HZSM-5 理化特性的影响,揭示了催化剂制备条件和热解过程参数对芳烃选择性生成的调控机制.结果表明,与商业HZSM-5 相比,FA-HZSM-5 具有较大的孔结构以及温和的酸强度,有利于单环芳烃(MAHs)的生成,并大幅降低多环芳烃(PAHs)的产率.当盐酸浓度为 10％、碱灰比为 1.5、热解温度为 650℃、催化剂/松木比为 20时,芳烃产率达到最大值10.82％.其中,MAHs产率为7.65％,PAHs产率为3.17％,相较于商业HZSM-5,PAHs产率降低了26.11％.

    飞灰HZSM-5热解单环芳烃

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    生物基呋喃催化热解耦合CO2还原制取芳烃和合成气

    陈玉夏声鹏赵坤郑安庆...
    373-379页
    查看更多>>摘要：针对生物基呋喃单独芳构化过程中通常伴随着脱氢反应,并且考虑到 CO2 单独还原成 CO 需要消耗大量H2,提出一种生物基呋喃催化热解耦合 CO2 还原定向制取碳负性芳烃和合成气新工艺.通过构筑分子筛负载的复合金属催化剂来同步实现2-甲基呋喃(2-MF)的高效芳构化和CO2的活化.研究表明,HZSM-5负载Mo-Ni可以显著提高CO2 的转化率以及气体产物中合成气的选择性,分别从-4.56％(CO2生成速率大于其转化速率)和46.78％大幅提高至24.68％和72.28％,这归因于双金属的配位结构引入了更多氧空位,同时通过引入路易斯酸位点有效提高了催化剂的芳构化能力.研究结果可为生物质催化热解新工艺发展和催化剂设计提供理论指导.

    生物基呋喃CO2分子筛催化热解芳烃

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    愈创木酚与环戊醇烷基化-加氢脱氧制备高密度低冰点生物航油

    张嘉鹏庄修政王海永王晨光...
    380-387页
    查看更多>>摘要：以木质纤维素为原料合成高密度低冰点生物航油,可以实现绿色低碳发展.报道了一种以木质素衍生物愈创木酚和半纤维素衍生物环戊醇为原料,经过烷基化和加氢脱氧制备高密度低冰点燃料的工艺路线.筛选出硅铝比为 100 的USY分子筛作为烷基化反应的催化剂,在优化工况下愈创木酚的转化率可达到 97.7％,双环和三环产物的总产率为 93.9％.筛选出HZSM-5 和Pt/C的组合催化剂催化烷基化产物加氢脱氧,在 260℃反应 12 h,可以实现烷基化产物 96.4％的转化率,双环烷烃的产率为 27.7％,三环烷烃的产率为 63.8％.加氢脱氧终产物的密度为0.89 g/mL,冰点低于-65℃.该研究为木质纤维素衍生物合成高性能喷气燃料提供了一种简单高效的方法.

    愈创木酚环戊醇烷基化加氢脱氧生物航油高密度低冰点

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    车用跨临界CO2空调系统变工况?分析

    戴春江李帅旗李江峰吕杰...
    388-399页
    查看更多>>摘要：为了确定影响车用跨临界 CO2 空调系统性能的因素,构建了车用跨临界 CO2 空调系统的仿真模型,并利用仿真数据对系统及各部件进行了热力学分析.研究了不同的压缩机转速、气体冷却器进风风速、气体冷却器进风温度、蒸发器进风量和蒸发器进风温度对系统㶲损、㶲效率和各部件相对㶲损的影响.结果表明:在所研究的工况范围内,压缩机转速、气体冷却器进风风速和温度对系统㶲损影响较大;系统最大的㶲损来自膨胀阀,在各工况下平均占系统总㶲损的36.54％,其次分别是气体冷却器、压缩机和蒸发器,分别占系统总㶲损的24.24％、20.47％和18.81％;系统的总㶲损随压缩机转速增加和气体冷却器进风温度升高而增大,随气体冷却器进风风速增加和蒸发器进风温度升高而减小,随蒸发器进风风速的增加先减后增;系统的㶲效率随压缩机转速增加和蒸发器进风温度升高而降低,随气体冷却器进风风速增加和风温的升高而升高,随蒸发器进风风速先增后减.

    跨临界CO2车用空调㶲损㶲效率

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    腈基功能化有机硅氧烷成膜添加剂的合成及其在NCM811/Li电池中的应用

    孙鸳鸳吴海莹骆萱陈程...
    400-407页
    查看更多>>摘要：设计合成了一种腈基功能化有机硅氧烷化合物2-甲基-4-(1,1,3,3,3-五甲基二硅氧烷)丁腈(DSMCN),研究其作为电解液添加剂在高能量密度高镍三元 NCM811 电池中的电化学性能.利用线性扫描伏安法(LSV)测试了DSMCN的氧化电位,考察了DSMCN添加剂对富镍三元NCM811 电池的循环、倍率和高温等条件下的电化学性能.在25℃下,NCM811/Li电池在1 C倍率下循环200 圈后,容量保持率由基础电解液的80.93％提升至94.89％;在 55℃的高温下,容量保持率从 59.52％提升至 88.09％.电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等测试发现,DSMCN 化合物能够在 NCM811 电极表面参与形成更稳定、均匀致密的正极电解质界面膜,展现出更优的电化学动力学特征,降低了界面阻抗,有利于常/高温下电极/电解液界面的 Li+扩散和电荷转移,从而提高了NCM811 电池的电化学性能.

    有机硅腈电解液添加剂高镍NCM811正极

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    基于双色法的碳烟火焰三维温度场计算层析成像测量

    吴雨轩苏海航蒋利桥
    408-416页
    查看更多>>摘要：建立了一种基于多角度火焰光学投影信号获取的三维层析重建成像算法,用于测量不规则形态火焰的三维结构.通过搭建可旋转的射流燃烧装置建立不规则轮廓非预混稳定乙烯碳烟火焰,采用单一像增强相机(ICCD)从28个不同角度依次进行火焰自发光的全波段、550 nm和650 nm窄波段投影图像采集,结合自编制的三维重建程序与修正双色法,实现了碳烟火焰三维温度场测量.结果表明,三维重构算法能够再现火焰结构与温度场三维空间分布特性,温度测量值符合层流乙烯扩散碳烟火焰温度范围,采用任意不同角度投影图像数据的数目高于 15 个时,重构效果最好.

    碳烟火焰计算层析成像三维温度场双色法

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    基于卷积神经网络算法的微藻识别及生物量预测

    彭阳姚慎李奥强熊菲菲...
    417-424页
    查看更多>>摘要：微藻培养的生物量产率直接决定了其能源利用效率.传统的生物量测定需要依靠离线人工检测分析手段,不可避免地产生巨大的人力浪费和时间成本.基于ResNet、MobileNet以及EfficientNet三种深度卷积神经网络模型,将图像分析与微藻培养相结合,提出了一种能够识别藻种类别,同时直接通过图像信息拟合微藻图像-浓度的非线性映射关系并精确预测微藻生物量的检测方法.研究表明,三种模型对三种实验藻种(小球藻、红藻以及螺旋藻)的分类识别准确率均超过99％.其中,红藻得益于其颜色特征,具有最佳的预测表现.而ResNet对藻生物量预测性能最优,三种藻生物量在该模型下的预测决定系数R2 分别为 0.766 4、0.962 8和 0.921 5.该方法基本满足了微藻培养过程中藻生物量的监测需求,为微藻能源化的工业过程监测提供了一种具有潜力的技术方案.

    微藻生物量预测卷积神经网络图像识别在线监测

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    水基Ag-SiO2纳米流体分频光伏/光热集热器功能单元性能实验研究

    刘仙萍田东TAYLOR Robert A.
    425-430页
    查看更多>>摘要：以纳米流体分频的光伏/光热(PV/T)集热器能使光伏和光热模块的工作温度解耦,从而获得更高的太阳能综合利用效率.以水基Ag-SiO2 纳米流体为分频液和集热工质,设计新型的分频PV/T集热器结构,研究在Ag-SiO2纳米流体4种质量浓度和运行条件下,分频PV/T集热器功能单元的热、电性能.结果表明:Ag-SiO2纳米流体的质量浓度显著影响PV/T集热器功能单元的性能,质量浓度为 0.025％时,综合效率约为 63.21％,比水为分频流体时的综合效率提升约38.04％;得出水基Ag-SiO2纳米流体分频时PV/T集热器功能单元的热、电效率和综合效率与不同纳米颗粒质量浓度的拟合关系式,为通过控制纳米流体质量浓度参数从而调节PV/T集热器的热、电输出提供理论依据.

    太阳能纳米流体光谱分频PV/T质量浓度

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    生物质含氧有机废液水相重整制氢技术应用研究进展

    谢玲卢永恒黄嘉豪舒日洋...
    431-447页
    查看更多>>摘要：氢能具有清洁、环保、能量密度大、易于运输分配等优势.生物质含氧有机废液水相重整制氢技术作为一种极具前景的废液利用手段,不仅可以减轻社会能源和经济负担,还能妥善处理废液排放带来的环境污染问题.针对氢气供应和废液处理两类关乎保护环境和节约资源两大基本国策的焦点问题,综述了来自生活、农林、食品三类应用领域产生的不同生物质含氧有机废液水相重整制氢反应的研究进展;从反应的制氢性能和产物分布入手分析反应原料、条件、机制等因素对微观反应的影响,同时延伸到废液水相重整制氢技术向实际应用推广的关键问题;最后,针对现阶段生物质含氧有机废液水相重整制氢技术发展面临的主要技术瓶颈攻克提出了几点建议,并对该技术在环保和氢能低成本制备领域的发展前景进行了展望.

    生物质有机废液氢能水相重整

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    废弃风机叶片微波热解制取酚类化学品及再生纤维

    杨佳亮朱维强呼和涛力顾菁...
    448-458页
    查看更多>>摘要：随着风电装备更新换代和早期机组批量废弃,风机叶片新型固废产量剧增.热解是复合材料资源化利用的有效方法,现有热解相关研究以纤维材料高质回收为主,然而树脂基体热解产物缺乏分离与高值利用评价.采用微波热解反应器处理废弃风机叶片实现纤维与树脂基体高值回收,考察不同反应条件(热解温度、微波功率)对树脂基体分解效率以及产物分布的影响规律,并通过 Aspen Plus 软件模拟可溶性产物分馏制备单酚化合物、未分离低值组分与不凝气燃烧供热过程.结果表明,在反应温度 450℃和微波功率 500 W时,环氧树脂热解可溶性产物产率最高(71％),可直接利用单酚化合物选择性最高(60.34％),经分离回收制备高值苯酚与异丙基苯酚.对该工艺回收废弃风机叶片进行物质流分析,评估过程经济效益,证明分离的高值单酚化合物与再生纤维可实现正向收益.

    复合材料废物处理再生纤维单酚化合物经济效益评估

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