煤气化细渣及其分离后富碳组分的气化反应性

随着气流床煤气化技术在我国煤化工产业的广泛应用,煤气化后生成的气化细渣排放量逐年增加,目前气化细渣的资源化利用已成为煤化工固废治理的难题之一。选取不同碳含量的气化细渣及其分离后富碳组分为研究对象,解析了其组成、孔隙结构和微观形貌等结构参数,基于热重分析仪探究了其在CO_(2)气氛下的气化反应性,并采用等转化率法分析了气化反应动力学,揭示了煤气化细渣及其富碳组分结构特性与其气化反应性的内在关联。结果表明:孔隙结构是影响气化细渣及其富碳组分气化反应性的关键因素,孔结构发达的样品具有更高的气化反应性。随气化过程升温速率升高,气化细渣及其富碳组分的气化反应区间均向高温偏移。此外,具有相对较高固定碳含量的气化细渣、富碳组分气化反应活化能随转化率升高而降低,而样品本身高灰分气化细渣、富碳组分的气化反应活化能随转化率的增大而升高。研究结果为气化细渣及其分离后富碳组分的资源化利用提供理论指导。

新型炔碳类富碳材料的合成及其在锂离子电池中的性能

以富碳有机电极材料为研究对象,通过设计分子结构实现高效的锂离子存储。一方面,通过构建大的共轭体系提高材料的电子传输能力;另一方面,通过构筑新型的分子内孔道,为锂离子的传输提供便捷的通道。以1,3,5-三(4-乙炔基苯基)苯为单体在铜基底上催化偶联,得到了新型的炔碳类富碳材料。电化学性能测试结果表明,该材料具有优异的离子存储性能,并且展现了良好自支撑性能,在柔性电极领域具有良好的应用潜力。

富碳质地质样品Re-Os同位素体系研究进展

Re-Os同位素定年技术在富有机质沉积岩、低变质沉积岩、湖相沉积物、煤、油气藏样品等富碳质地质样品的尝试和成功应用,使其成为直接厘定地层沉积时代、重大地质事件发生时限和机制、古环境重建、油气藏直接定年、油气演化过程推演等研究的关键技术手段。然而,受到富碳质地质样品中极低的Re和Os丰度、采样方式以及地质作用等因素的影响,很多样品的Re-Os等时线年龄和初始Os同位素比值精度超过10%,不能有效地评价海水Os的真实来源和地质作用程度,影响了对不同沉积体系及油气演化过程中Re和Os的化学行为和Re-Os等时线年龄地质意义的理解。由此,本文从富碳质地质样品的Re-Os化学行为和地质应用进展出发,对富碳质地质样品Re-Os同位素分析过程中的采样和取样方式、溶样方法、分离富集方式和标准物质选择四方面进行了总结和完善。指出以沉积速率为采样间距参考,通过预处理方式提高样品的均匀性,使用流程空白更低、对同位素分馏影响更小的溶样方法和分离富集方式进行Re-Os同位素分析,以基质匹配的地质标样进行数据监控可进一步提高样品Re-Os同位素分析质量,有助于不同类型富碳质地质样品Re和Os赋存机制研究、Re-Os同位素分析技术开发及地质应用拓展。

TiO_(2)提高富碳氮化碳的光生电荷存储性能

氮化碳材料固有的导电性差、电子迁移率低等问题导致高光生电荷复合率,阻碍了其光生电荷存储性能的提高.为此,构建了TiO_(2)富碳氮化碳共轭聚合物(CPCN)界面异质结,以提高光生电荷分离率.采用具有高比表面积(220.03 m^(2)/g)的TiO_(2)纳米晶介孔薄膜作为电子传输物质,通过增大TiO_(2)与CPCN之间的界面面积提高了电极反应活性,促进了光生空穴的高效抽取,获得了197 C/g的光生电荷存储容量.

一种具有稳定富碳表层的SiC纤维的制备与性能

采用不饱和烃不熔化处理后的聚碳硅烷(PCS)纤维经高温烧成可制得一种新型的SiC纤维,纤维的抗张强度达2.5～2.8GPa,氧含量4wt%～6wt%,电阻率仅为0.5Ω.cm左右,大大低于采用传统空气不熔化方法得到的SiC纤维.研究表明:该纤维表面存在厚度约50nm的富碳层,并且在Ar气中进行高温热处理后,表面富碳层结构无明显变化.与日本通用级SiC纤维NicalonNL202相比,纤维的耐热性提高200～300℃.纤维具有低电阻率稳定性,从室温到1600℃,其电阻率始终保持在0.4～0.8Ω.cm.

富碳培养对海洋富油微藻油脂积累特性的影响

实验针对三株海洋富油微藻:球等鞭金藻(Isochrysis galbana CCMM5001)、一种等鞭金藻(Isochrysis sp.CCMM5002)和一种微拟球藻(Nannochloropsis sp.CCMM7001),研究了它们在通入0.03%(空气)、5%、10%三个浓度CO2培养条件下的生长特性,同时考察了其总油脂及中性脂的累积情况。结果显示,富碳培养有利于这三株海洋微藻的生长,但最适生长的CO2浓度不同。球等鞭金藻(Isochrysis galbana CCMM5001)和等鞭金藻(Isochrysis sp.CCMM5002)在通入10%CO2时具有最大产率,分别达到(182.28±7.07)mg/(L·d)和(164.22±7.10)mg/(L·d),而微拟球藻在通入5%时具有最大产率,达到(122.25±1.17)mg/(L·d),随着CO2浓度的增加,三株海洋微藻的总脂含量和中性脂含量有明显提高。在通入10%CO2条件下,球等鞭金藻(Isochrysis galbana CCMM5001)、等鞭金藻(Isochrysis sp.CCMM5002)和微拟球藻(Nannochloropsis sp.CCMM7001)的总脂含量分别达到(45.15±4.03)%、(47.15±1.20)%和(41.20±1.69)%;从中性脂的累积规律来看,三株藻均在平台期的累积达到最大,脂肪酸分析结果表明三株藻种适合制备生物柴油的C14-C18系脂肪酸相对含量在不同CO2条件下基本保持不变,维持在90%左右。实验结果显示,研究的藻株作为富油高固碳优良藻株,具备用于海洋生物质能耦合CO2减排开发的潜力。

不同适温海洋富油微藻在富碳培养条件下的油脂积累特性研究

本实验分别针对3株低温藻株：微拟球藻Nannochloropsis sp.ZL-12、四爿藻Tetraselmis chui ZL-33和小球藻Chlorellasp.ZL-45,3株中温藻株：球等鞭金藻Isochrysis galbana CCMM5001、等鞭金藻Isochrysis sp.CCMM5002和微拟球藻Nannochloropsis sp.CCMM7001,3株高温藻株：微拟球藻Nannochloropsis sp.JN1、绿色巴夫藻Pavlova viridis JN2和海洋小球藻Chlorellasp.JN3,研究了在通入0.03%（空气）、5%、10%3个CO2浓度梯度条件下的生长特性,同时考察了其总酯及中性脂的累积情况。结果显示,富碳培养有利于不同温度条件下9株藻株的生长,除微拟球藻Nannochloropsis sp.CCMM7001最适生长的CO2浓度为5%外,其余8株藻株最适生长的CO2浓度均为10%。在低温和高温条件下,6株海洋富油微藻在通入10%CO2时具有最大生物量产率,在中温条件下球等鞭金藻和等鞭金藻在通入10%CO2时获得最大生物量产率,而微拟球藻在通入5%时获得最大生物量产率,随着CO2浓度的增加,9株藻株的总脂含量和中性脂含量有明显提高。低温和中温藻株的总脂含量高于高温藻株的总脂含量,从中性脂的累积规律来看,9株藻株均在平台期的累积达到最大值,GC-MS分析结果表明,9株微藻适合制备生物柴油的C14～C18系脂肪酸相对含量在不同CO2条件下基本保持不变,维持在90%左右。实验结果显示,所研究的藻株作为富油高固碳优良藻株,具备用于海洋生物质能耦合CO2减排开发的潜力。

富碳含钛碳化硅纤维的研制

以聚硅烷 (PS) ,聚氯乙烯 (PVC)和钛酸四丁酯 (Ti(OBu) 4 )合成含碳量不同的聚钛碳硅烷 (PTC)先驱体 ,经熔融纺丝、不熔化处理、高温烧成制备出具有较好工艺性能和电阻率为 10 3Ω· cm～ 10 0 Ω· cm的富碳含钛碳化硅纤维 (Si- Ti- C- O纤维 )。运用 IR、GPC、VPO等分析手段系统地研究了富碳 PTC先驱体的合成 ,讨论了含碳量对纤维的制备工艺及纤维性能的影响。

富碳纳米SiC粉末的氧化除碳

研究了富碳纳米碳化硅粉体的氧化除碳 .物理化学分析结果表明 ,碳化硅样品是立方晶相 ,平均粒径约为 30nm ,颗粒呈球形 .TG、DTA及TEM结果显示 ,在空气环境中 ,样品经 6 5 0℃处理 30min后 ,游离碳已去除干净 。

富碳对草莓果实品质及生长特性的影响

CO_2是影响植物生长最重要的环境因子之一,试验设置了自然条件CO_2(350~500μmol/mol)和高CO_2(750~850μmol/mol)2个处理,研究了4个草莓品种在富碳和自然条件下果实的生长和品质指标的变化。结果表明,高CO_2浓度下果实的生长速率、总产量增加,但果实平均单果质量降低,体积减小;品质方面,高CO_2浓度有助于果实可溶性糖、可溶性固形物及蛋白质的累积,降低了有机酸的含量;在总酚、类黄酮及花青素含量方面,不同品种对CO_2的反应不同。总体来看,高CO_2浓度加快了果实的生长,提高了产量,改善了果实的品质,为富碳条件下草莓的生产提供了一定的参考依据。

东喜马拉雅构造结发现的富碳硼镁钛石:硼镁钛石的新亚种

在东喜马拉雅构造结火成碳酸岩脉中发现富碳硼镁钛石。晶体结构与化学成分分析表明 ,该矿物的分子式为 ( Mg1.30 ,Ti0 .32 ,Fe0 .30 ,Al0 .10 ) 2 .0 2 [( B0 .51,C0 .4 2 ) 0 .93O3]O。这提供了在 [BO3]原子团中 B可被其它元素替换的第一个实例 ,暗示该矿物可能形成于高温高压的环境下。

富碳沉积物对多环芳烃的截存及其环境意义

沉积物是多环芳烃(PAHs)等憎水性有机污染物的蓄积库,同时它也是该类污染物的源,沉积物中污染物的吸附/解吸,控制着污染物在水环境中的行为和生态毒性。然而,沉积物并不均一,沉积物中的异质组分表现出对PAHs差异显著的吸附/解吸性能。研究表明,富碳沉积物对PAHs存在截存效应,控制着污染物的吸附/解吸过程,表现为吸附/解吸滞后、缓慢解吸和受限的生物有效性。最后,在综述沉积物中的富碳物质及截存效应机制的基础上,讨论了截存效应所带来的环境意义和启示。

富碳的含钛碳化硅纤维先驱体的合成

以聚硅烷 (PS)、聚氯乙烯 (PVC)和钛酸四丁酯 [Ti(OBu) 4 ]合成含碳量不同的聚钛碳硅烷 (PTC)先驱体 ,运用IR、GPC、VPO、TG等分析手段系统地研究了富碳PTC先驱体的合成及其组成结构 ,讨论了加入PVC含量不同对PTC合成及其结构、性能的影响。经熔融纺丝、不熔化处理、高温烧成制备出具有较好工艺性能和电阻率为 10 0 Ω·cm～ 10 3Ω·cm的富碳含钛碳化硅纤维 (Si -Ti -C -O纤维 )。

T7钢在奥珠转变中富碳的分布研究

综合运用全自动相变仪、扫描电镜及电子探针技术研究了成分已均匀化的 T7钢在珠光体转变温度范围等温所形成的先共析铁素体周围奥氏体中的碳分布。发现先共析铁素体周围存在有富碳奥氏体薄层 ,且此富碳奥氏体薄层中的碳分布并非都是连续的 ;此一富碳奥氏体薄层的特征与随后转变所形成的珠光体及马氏体形态相关。

富碳的Si-Ti-C-O纤维的制备及其性能研究

以聚硅烷 (PS)、聚氯乙烯 (PVC)和钛酸四丁酯 (Ti(OBu) 4 合成含碳量不同的聚钛碳硅烷 (PTO)先驱体 ,经熔融纺丝、不熔化处理、高温烧成制备出具有较好工艺性能和电阻率为 10 3～ 10 0 Ω·cm的富碳Si Ti C O纤维。运用IR、GPC、VPO等分析手段系统地研究了富碳PTC先驱体的合成 ,讨论了含碳量对纤维的制备工艺及纤维性能的影响。

IRAS 19227+1700:富碳星还是富氧星?

IRAS 19227+1700作为富碳星列于新版碳星星表中,然而该星在IRAS红外双色图上处于典型的有较厚富氧拱星包层区域中,而不处于硅酸盐碳星通常所处的区域,而且有证据表明该星不但有主线和伴线羟基脉泽发射,还有靠近中心星的水脉泽发射,其IRAS LRS谱在9-12μm范围有尘埃发射特征,近红外的观测又证实它确实存在热的拱星包层,因此IRAS 19227+1700的拱星包层应该全是富氧性质的,它的中心星是富氧的可能性也极大。

IRAS17213-3841:晚型富碳星还是早型发射线星?

IRAS 17213—3841作为富碳星列于新版碳星星表中.然而该星的IRAS低分辨率光谱显示富氧的硅酸盐发射特征;光谱观测结果表明,该星是一个接近零龄主序的,光谱型为O9/B0的早型发射线星,而不是碳星,因此应从碳星星表中剔除.此外,将它证认为碳星的近红外—IRAS双色图方法并不是一个完全可靠的方法,用这一方法来证认碳星必须十分小心.

富碳拱星IRC+10216和CIT6的CO J=1-0转动谱的观测

使用中国科学院紫金山天文台青海站13.7米射电望远镜于1996年12月至1997年1月对富碳拱星IRC+10216和CIT6的CO J=1-0跃迁(115GHz)进行了观测。在观测谱线的基础上得到了IRC+10216的视向速度和膨胀速度分别为一26.1km s^(-1)和14.8km s^(-1),CIT6的视向速度和膨胀速度分别为0.6km s^(-1)和13.8kms^(-1)。并对望远镜的射束及指向精度进行了研究。

推动富碳农业工业化模式,促进我国农业可持续发展——谈气候变化、粮食安全、能源危机和困难立地四大近代难题的可解决办法

当前,全球大气、水资源、耕地污染情势严峻,气候、粮食、能源安全已成为经济发展的主要制约因素,发展新能源投资大,收效甚微,我国城镇化建设阻力重重。本文提出,工业生产的低碳化和农业生产的富碳化可能是解决目前全球所面临的气候变化、粮食安全和能源危机和困难立地四大近代难题的办法。富碳农业既可利用碳资源节能减排,消纳碳资源,改变日益突出的气候问题,又可以促进相关工业生产,改变一个农业大国生产方式和生活方式,造福人类,是我国现代化新兴农业必由之路。文章通过对几种重要科学技术进展的分析,提出一种依托太阳能光电光热的应用的模式,结合人造光源、气肥、光导纤维、地热等近代技术,使用困难立地大规模地营造封闭式的模拟远古时代的小区域富碳气候,达到超传统的作物的光合作用的高效,在消化大量碳排放的同时,抵抗各种恶劣气候,减少对水源的依赖,增加农业收成,实现农业生产工业化。

75t/h CFB燃煤锅炉富碳气掺烧技术改造

为充分利用原排空燃烧总体积流量为2 685～6 712Nm3/h、热值为12 116.4～17 100.3kJ/Nm3的富碳气,内蒙古远兴江山化工有限公司对2台燃用低灰熔点烟煤的75t/h CFB锅炉进行掺烧富碳气改造.该方法经过对富碳气掺烧比校核、掺烧燃烧计算及燃烧器设计,确定在每台CFB锅炉左右墙中心位置、标高10.8m处,对冲布置2支双通道直流气体燃烧器,改造后的运行与测试结果表明:在每台锅炉掺烧富碳气总体积流量的50%、锅炉负荷为75t/h的工况下,锅炉燃烧稳定,过热汽温正常,炉膛出口温度上升11.8℃,排烟温度上升1.9℃,2台锅炉可日节约原煤70t.