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1.
CO2加氢制二甲醚(DME)是有潜力实现CO2资源化利用的重要途径之一。与光、电催化相比,CO2的非均相催化转化具有转化效率高等优点,但目前CO2加氢一步制备DME催化剂的反应活性较低、稳定性较差。本文在简要介绍CO2加氢一步制DME的铜基双功能催化剂、复合氧化物和氮化镓催化剂的基础上,重点总结了活性中心结构和反应机理的研究进展。对于铜基双功能催化剂,CO2加氢经甲醇中间体合成DME,其中还原态铜(Cu0、Cu+及Cu δ+,0<δ<2)是其催化活性中心,且还原态铜的分散度及稳定性、固体酸的性质和酸性位分布以及两类活性中心的耦合效应是决定DME收率和催化剂稳定性的关键因素。与此相反,DME是氮化镓催化CO2加氢的初级产物。这与铜基双功能催化剂有着本质区别,属新催化剂体系。在此基础上,文章对CO2加氢制DME的可能研究方向进行了展望,认为“二甲醚经济”更具发展潜力。 相似文献
2.
以不同工艺条件下的催化裂化待生、再生催化剂及催化剂再生烟气为研究对象,分析催化剂积炭的杂原子组成。依据密度泛函理论,利用Gaussian 09软件在B3LYP/def2-TZVP水平下对积炭中典型的含氮、含硫化合物进行几何优化,得到其最稳定构型;以Laplacian键级为判据,研究积炭中杂原子的转化机理。结果表明:催化剂积炭中的含氮化合物主要是吡啶类、吡咯类和季胺类化合物,含硫化合物主要是噻吩类化合物;催化剂再生初期,含氮化合物以:NH和.CN的形式逸出,主要转化成NH3和HCN;含硫化合物以.HS和:S等形式逸出,主要转化为H2S、COS;随着再生过程的进行,NH3、HCN和H2S、COS最终分别转化为NOx和SOx。模拟结果与不同再生工艺条件下再生烟气组成一致。 相似文献
3.
甲醇制烯烃(MTO)装置催化剂循环回路的下行流动部分是再生立管,再生立管将催化剂从再生器输送至反应器是保证MTO装置正常运行的前提条件。某0.60 Mt/a MTO装置再生立管出现催化剂输送不畅问题已成为装置高效运行的瓶颈,为此通过测量再生立管的轴向压力分布和工艺参数分析催化剂输送不畅的原因。结果表明:由于催化剂脱气和大气泡,再生立管中催化剂从上至下形成了过渡填充流、段塞流和密相流化流,导致催化剂浓度和催化剂循环量大幅度波动。最后,根据分析结果提出了再生立管结构改造的建议。 相似文献
4.
目前工业上合成 α-硝基萘仍然采用传统的混酸硝化法,然而该方法存在区域选择性不高、官能团耐受性差、产生过量酸性废液以及后处理费用高等诸多局限性,导致环境污染以及生产成本的提高,不符合绿色化学的理念。鉴于 α-硝基萘的应用前景,本文通过浸渍-焙烧-还原等步骤设计合成一系列负载型铜催化剂,实现了萘向 α-硝基萘的高效、经济、绿色的催化转化。其中,以ZSM-5等为载体合成的催化剂Cu/ZSM-5催化效果最好,以较高的分离产率(高达95%)和优异的区域选择性[(α-∶β-)>(98∶2)]得到了目标产物α-硝基萘,而且在重复使用4次后依然保持较高的催化活性和结构稳定性。 相似文献
5.
目的制备一种低堆密度高强度的Claus尾气加氢水解催化剂,以解决尾气加氢水解催化剂堆密度高所造成的成本高的问题。 方法考查对氧化铝粉体和载体性能影响最大的焙烧过程,采用TG、SEM、XRD等表征手段,研究低堆密度克劳斯尾气加氢水解催化剂的制备方法,筛选出最优控制条件,提升催化剂综合性能。 结果所制备的三叶草形催化剂堆密度仅为0.50 g/cm3,载体强度达到189 N/cm,比表面积达到312 m2/g。 结论通过浸渍法制备的低堆密度催化剂显示出良好的尾气加氢水解性能,可大大降低催化剂装填成本。 相似文献
6.
7.
制备了Mg改性Cr2O3/Al2O3催化剂,利用XRD,UV-Vis,XPS,H2-TPR,NH3-TPD,TG等方法考察了新鲜和再生后催化剂的结构与性能。实验结果表明,助剂Mg的添加有利于催化剂再生后的物相结构稳定;随再生次数的增加,催化剂孔径增大,比表面积降低,催化剂表面Cr6+含量降低,Cr6+组分逐渐不可逆还原为Cr3+等稳定状态;催化剂表面主要为弱酸和中强酸,随再生次数的增加,酸量减少,但酸强度增加,Cr物种价态及其与载体的相互作用影响了表面酸性进而影响了催化剂活性;新鲜催化剂催化活性略高于再生催化剂,经多次再生后催化剂性能趋于稳定,丙烷转化率稳定在30%左右,丙烯选择性在88%以上。 相似文献
8.
渣油加氢脱金属(HDM)催化剂是渣油加氢技术中的核心催化剂之一,开发高性能HDM催化剂对提高固定床渣油加氢技术的劣质原料适应性以及延长装置运转周期具有重要意义。从载体、活性金属组分和助剂三方面着手,对HDM催化剂的研究进展进行了综述。首先分析了载体孔结构对HDM催化剂的影响;介绍了扩孔剂法、水热处理法、低温烧结法等Al2O3载体的扩孔方法。随后比较了多种活性金属组分的HDM活性,Mo表现出最佳的加氢脱金属性能,添加Co,Ni,Fe,W等金属可以在不同程度上提高催化剂的脱金属性能;总结了活性金属组分的负载方法(浸渍法、混捏法和共沉淀法)。最后简述了P、B等作为助剂对HDM催化剂活性和稳定性的影响。由此指出提高HDM催化剂的脱金属活性、容金属和抗积炭能力以及降低催化剂堆密度是HDM催化剂未来的主要研究方向。 相似文献
9.
在燃料电池老化过程中,催化层中催化剂的迁移和粒径增加会造成燃料电池的性能下降。本文提出了一种新型的团聚体分层分布模型,且分层界面可沿膜厚方向发生线性变化。通过宏观电极模型和团聚体亚尺度模型的耦合,用有限元法分析了团聚体不均匀分布对质子交换膜燃料电池性能的影响。研究表明,靠近团聚体外侧的催化剂的流失对电池性能影响很大,当没有催化剂的外侧区域达到0.1倍半径时,输出电压为0.2V时的电流密度下降89.8%;当没有催化剂的内侧区域达到0.1倍半径时,输出电压为0.2V时的电流密度下降25%左右。相比于向质子交换膜方向的催化剂迁移,向气体扩散层方向的催化剂迁移对电池性能影响更大,其中分层递增分布的团聚体模型的电池电流密度是均匀分布团聚体模型的60%左右,分层递减分布模型的电流密度是均匀分布团聚体模型的10%左右。此外,铂负载量增加一倍对递增分布模型的电池性能有所提高。 相似文献
10.
《International Journal of Hydrogen Energy》2022,47(36):16165-16178
This study deals with the manufacturing of catalyst-coated membranes (CCMs) for newcomers in the field of coating. Although there are many studies on electrode ink composition for improving the performance of proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs), there are few papers dealing with electrode coating itself. Usually, it is a know-how that often remains secret and constitutes the added value of scientific teams or the business of industrialists. In this paper, we identify and clarify the role of key parameters to improve coating quality and also to correlate coating quality with fuel cell performance via polarization curves and electrochemical active surface area measurements. We found that the coating configurations can affect the performance of lab-made CCMs in PEMFCs. After the repeatability of the performance obtained by our coating method has been proved, we show that: (i) edge effects, due to mask shadowing - cannot be neglected when the active surface area is low, (ii) a heterogeneous thickness electrode produces performance lower than a homogeneous thickness electrode, and (iii) the origin and storage of platinum on carbon powders are a very important source of variability in the obtained results. 相似文献