钢渣碳酸化用于CO2减排的研究进展与展望

利用钢厂钢渣固定CO_2的钢渣碳酸化技术是CO_2减排的重要研究方向。综述了目前矿物碳酸化技术的研究现状,介绍了我国钢铁行业产生钢渣的组成特点、理化性质和处置现状,重点论述了不同类型钢渣碳酸化固定CO_2技术的研究进展,提出采用"以废治废"方式和改善钢渣应用性能是该技术的研究重点和发展方向。     

PI/ZIF-8杂化膜的制备及CO_2/N_2分离性能研究

以BTDA-ODA型聚酰亚胺为基质膜材料,2-甲基咪唑锌(ZIF-8)为掺杂剂,制备了聚酰亚胺基杂化膜(PI/ZIF-8)。运用FT-IR、XRD、SEM和EDS等表征方法,对ZIF-8含量不同的杂化膜的化学结构和微观结构进行了分析,并对杂化膜进行了CO_2和N_2单一气体渗透测试。结果表明,ZIF-8与PI两相完全相容且杂化膜对CO_2表现出很高的渗透选择性。当ZIF-8质量分数为7%(PI/7Z)时,CO_2的渗透系数为2.79×10~(-9) mol·m~(-2)s~(-1)Pa~(-1),相应的CO_2/N_2理想选择性系数达到最大值13.6,远大于努森扩散的分离系数0.79。     

氨基功能化聚醚砜气体分离膜对CO_2/N_2、CO_2/CH_4分离性能研究

以四甲基联苯二酚、二氯二苯砜和二氟二苯甲酮为单体通过缩聚合成聚醚砜,再经过溴化和氨化制备了氨基功能化的聚醚砜,通过核磁和红外对其结构进行了表征。探讨了操作条件对CO_2、N_2和CH_4等3种气体在膜中渗透性能的影响。结果表明:氨化后的聚醚砜对CO_2的渗透性能及CO_2/N_2、CO_2/CH_4的分离效果影响显著。     

超临界CO2增稠剂研究进展

超临界CO_2压裂是开发利用非常规油气资源的有效手段之一,然而超临界CO_2的低黏度特性导致了携沙性差和滤失量大的问题,超临界CO_2增稠剂的研发是解决此项问题的必要措施。文中将已报道的超临界CO_2增稠剂研究分为含氟类、聚硅氧烷类和烃类3种CO_2增稠剂,并进行了系统的研究分析,总结了超临界CO_2增稠剂分子设计思路。得出CO_2增稠剂分子设计原则:(1)从基团功能方向设计,新型CO_2增稠剂应由亲CO_2基团和CO_2增稠基团构成,保证增稠剂具备一定的CO_2溶解性和增稠性;(2)基团自身属性方向设计,基团自身主链应具有较好的柔顺性、低内聚能和较高的混合自由能。在超临界CO_2增稠剂的研究中,不仅要关注聚合物的溶解性与增稠性能,还可引入纳米材料这类新型材料来扩充超临界CO_2增稠剂分子的研究思路。     

光催化还原CO_2材料的研究进展

利用清洁可再生太阳能光催化还原CO_2为碳氢燃料,既可达到节能减排和抑制温室效应之目的,又能缓解能源短缺问题,实现环境保护与CO_2资源化的双重效益。本文对国内外的光催化还原CO_2材料体系进行整理归纳,将其分为六大体系:TiO_2体系,其他金属化合物体系,MOFs、ZIFs体系,硅酸盐、沸石体系,石墨烯体系及有机超分子催化剂体系。重点介绍了不同光催化材料的制备方法及其催化产物分布,并展望了光催化材料的研究前沿。     

光催化还原CO_2合成太阳燃料半导体光催化剂的设计与制备(英文)

近年来,严重的化石燃料短缺以及环境污染问题使得人工光合作用引起了科研工作者的广泛关注,光催化转换CO_2成为有价值的太阳能燃料被认为是解决能源危机以及环境问题的最好的方法之一.有效地控制半导体表面的催化反应以及光生载流子是制备高活性以及高选择性半导体CO_2还原光催化剂的关键因素,至今,研究人员已经提出了许多策略来增强光催化转换CO_2的活性以及选择性.本文在分析提高光催化效率和选择性限制因素的基础上,尝试从几个不同方面总结了近些年来提高光催化CO_2还原效率的方法以及它们的设计原理,包括增强半导体可见光响应、促进光生电子空穴分离、提高CO_2的吸附和活化、加速CO_2还原的动力学以及抑制不良反应等方面.因此,本文不仅系统地总结了近年来高活性高选择性光催化CO_2还原光催化剂的设计进展,而且为高效光解水产氢和污染物降解光催化剂的设计提供了重要参考.     

CO_2甲烷化Ni基分子筛催化剂的研究进展

综述了镍基分子筛催化剂在CO_2甲烷化反应中的研究进展,系统总结了不同分子筛催化剂对CO_2甲烷化反应性能的影响,分析了不同分子筛载体结构与活性组分之间的相互作用及其对活性组分Ni的分散度、颗粒尺寸、抗烧结性之间的关系,阐释了不同孔结构分子筛催化剂的构效关系及其抗烧结和抗积碳的反应机理,展望了Ni基分子筛催化剂在甲烷化反应的应用前景。     

CO2养护混凝土技术研究进展

CO_2养护混凝土技术是将CO_2与新拌混凝土在成型后接触,使CO_2与水泥熟料矿物间发生化学反应,进而使得新拌水泥混凝土在很短的时间内凝结硬化的养护技术。它不仅可以获得性能更好的混凝土,还可以合理利用CO_2并且节能减排,是一项有前景的可持续发展技术。综述了CO_2养护混凝土的反应机理、影响养护过程的关键因素、CO_2养护混凝土对微观结构以及耐久性的影响、后续水养护等方面的研究进展,并对CO_2养护混凝土技术的未来发展进行了展望。     

电石渣循环吸收/分离CO_2特性研究

分析研究了钙基吸收剂电石渣循环吸收CO_2的特性,重点探讨了循环次数、粒径等对电石渣循环碳酸化转化率与循环碳酸化稳定性的影响,并与CaO进行对比分析。结果表明,电石渣与CaO相比,电石渣粒径为150目的第1次碳酸化转化率为76.12%,而CaO为24.32%,电石渣循环碳酸化转化率比CaO高213%;第11次碳酸化转化率为49.77%,CaO为26.73%,电石渣循环碳酸化转化率比CaO高86.2%;电石渣循环碳酸化转化率稳定性平均值达到65%。电石渣与CaO相比对吸收CO_2具有较大的优势。     

碳酸盐岩含水层注CO_2渗透率变化的研究

注CO_2过程中,CO_2-盐水-岩石之间的相互化学作用会造成储层损害。在EOR过程中,这些相互作用会影响其注入能力,同时也影响存储容量和密封完整性,这也是CO_2封存过程中的主要问题。该相互作用和其影响程度取决于以下几个参数:压力、温度、盐水盐度、CO_2注入速度及岩石特性。CO_2在地层盐水中溶解形成碳酸,从而溶解碳酸盐岩地层。与此同时,盐水中钙离子浓度增加可能导致碳酸钙沉淀。本文讨论了地层温度、CO_2注入速度对沉淀的影响,以及溶解和沉淀对油井性能的影响。结果表明,在高温和高注入速度条件下注CO_2能够增加岩心渗透率。岩心入口处渗透率增加,而岩心其它部分渗透率通常降低。