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有机废物水热转化设备与技术研究进展
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作者 胡锐 李先如 +6 位作者 朴玮玲 冯盼 罗磊 罗刚 卫皇曌 刘振刚 张士成 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3672-3691,共20页
热驱动的水热转化技术是一种典型的热化学反应工程技术。该技术可在治理有机废物的同时回收有价资源,是实现双碳目标的重要途经。本文以有机废物为对象,首先梳理了水热技术的整体发展脉络,介绍了水热转化技术在有机废物转化中的典型类... 热驱动的水热转化技术是一种典型的热化学反应工程技术。该技术可在治理有机废物的同时回收有价资源,是实现双碳目标的重要途经。本文以有机废物为对象,首先梳理了水热技术的整体发展脉络,介绍了水热转化技术在有机废物转化中的典型类别和特征,并阐述了亚临界水和超临界水的性质;随后回顾了水热转换设备的发展,强调了工程应用中的典型水热转化设备并分析了设备研发中需注意的潜在问题;分析了水热转化技术在有机废物治理和资源回收上的典型案例。最后对有机废物水热转化现存挑战作出分析,指出实际环境中复杂水质引发的设备腐蚀、特定产物所需高效催化剂的研制、过程污染物的产生和难以协调的技术经济可行性仍是该技术的制约条件。本文旨在为有机废物水热转化工程实践提供理论和技术参考。 展开更多
关键词 热化学反应工程 水热 机理 反应设备 资源回收 污染物治理
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木质素原位催化加氢脱氧研究进展 被引量:1
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作者 赵玉莹 詹佳慧 +2 位作者 胡锐 罗刚 张士成 《能源环境保护》 2024年第2期32-42,共11页
由于化石能源的枯竭和环境污染的加剧,发展可再生能源和实现碳中和势在必行。木质素作为大量存在的天然芳香族聚合物,经过解聚升级可制备高附加值的化学品和燃料,有望替代化石资源。然而,木质素解聚产生的生物油和化合物因其高含氧量而... 由于化石能源的枯竭和环境污染的加剧,发展可再生能源和实现碳中和势在必行。木质素作为大量存在的天然芳香族聚合物,经过解聚升级可制备高附加值的化学品和燃料,有望替代化石资源。然而,木质素解聚产生的生物油和化合物因其高含氧量而限制了其直接应用。加氢脱氧策略为开发高价值的生物基燃料和化学品提供了一条潜在路径。传统高压分子氢气主导的木质素增值转化存在安全性隐患,阻碍了其工业化推广。木质素原位催化加氢脱氧作为其替代策略,采用溶剂和木质素自身基团作为氢源,在催化剂作用下原位产氢并作用于反应底物实现其高效增值转化。该方法不仅有效避免了外部高压供氢,而且能在温和条件下实现木质素原位升级,提高了原子利用率和产物选择性。通过对木质素原位催化加氢脱氧策略的研究,总结梳理了近年来原位供氢的研究进展,分析了联合水相重整加氢脱氧、联合金属水解加氢脱氧、催化转移氢化、自供氢氢解四种常用原位催化加氢脱氧策略的反应机理,讨论了几种策略的研究现状,并展望了木质素原位催化加氢脱氧策略的研究重点、难点和发展前景。 展开更多
关键词 木质素 加氢脱氧 水相蒸汽重整 金属水解 催化转移氢化 自供氢氢解
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催化剂金属及载体促进木质素加氢研究进展
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作者 高洁 张译天 +2 位作者 罗刚 曹阳 张士成 《能源环境保护》 2024年第5期11-23,共13页
发展木质素资源化利用技术以获得高附加值芳香族化学品,不仅能提高木质素的经济价值,还有助于实现“双碳”目标。近年来,大量研究集中在木质素的加氢解聚。根据氢供体的不同,木质素的加氢解聚可以分为外源氢供氢(包括氢气、醇溶剂或甲酸... 发展木质素资源化利用技术以获得高附加值芳香族化学品,不仅能提高木质素的经济价值,还有助于实现“双碳”目标。近年来,大量研究集中在木质素的加氢解聚。根据氢供体的不同,木质素的加氢解聚可以分为外源氢供氢(包括氢气、醇溶剂或甲酸)和内源氢供氢(木质素自转移氢解)。木质素的加氢解聚具有高产率、组成简单等优势。然而,苛刻的反应条件促使人们开发高效的加氢催化剂。提升加氢催化剂性能的研究重点在于金属活性位点和载体活性位点的调控。通过对大量木质素加氢催化剂的研究,梳理了木质素加氢解聚的研究进展,分析了催化剂金属活性位点的亲氧性和尺寸效应对木质素外源氢供氢解聚的产物分布和自转移氢解的影响规律,归纳了催化剂载体活性位点的酸性和表面官能团、多孔和缺陷结构对催化剂性能和木质素多步转化的影响。最后,展望了木质素加氢解聚制备高附加值芳香族化学品领域未来的研究重点和发展方向。 展开更多
关键词 木质素 加氢解聚 活性金属亲氧性 活性金属尺寸效应 载体酸性 载体结构
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聚烯烃塑料的氧化降解回收研究进展 被引量:2
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作者 骆希 詹佳慧 张士成 《能源环境保护》 2023年第1期194-206,共13页
聚烯烃塑料由于其易于加工、价格低廉、性能突出等优良的特性,在社会生产和生活中都发挥着十分重要的作用,是当前使用最为广泛的一类塑料。聚烯烃塑料的主要原料是煤、石油等不可再生资源。废弃的聚烯烃塑料在自然环境中难以降解,并且... 聚烯烃塑料由于其易于加工、价格低廉、性能突出等优良的特性,在社会生产和生活中都发挥着十分重要的作用,是当前使用最为广泛的一类塑料。聚烯烃塑料的主要原料是煤、石油等不可再生资源。废弃的聚烯烃塑料在自然环境中难以降解,并且会破碎成小颗粒流入湖泊、河流、海洋和土壤等带来微塑料污染问题,对生态环境和生物健康造成严重的影响和破坏。因此,从节约能源和保护环境两方面来讲,聚烯烃塑料的回收利用都是一个十分重要的课题。在聚烯烃塑料回收处理的方法中,氧化降解可以有效地将大分子的聚烯烃塑料降解生成高价值的小分子化工原料,实现聚烯烃塑料的资源化和高值化利用,同时也为环境中已经存在的微塑料污染问题提供了很好的解决办法。本文对聚烯烃塑料的氧化降解进行了研究,总结整理了近年来氧化降解相关的研究进展,分析探讨了化学氧化降解、生物氧化降解和光氧化降解三种氧化降解方法的反应过程、氧化机理和降解产物,并结合当前研究现状对未来聚烯烃塑料氧化降解回收的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 聚烯烃塑料 降解回收 化学氧化 生物氧化 光氧化
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