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Bimetallic In_(2)O_(3)/Bi_(2)O_(3) Catalysts Enable Highly Selective CO_(2) Electroreduction to Formate within Ultra-Broad Potential Windows 被引量:1
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作者 Zhongxue Yang Hongzhi Wang +7 位作者 Xinze Bi Xiaojie Tan Yuezhu Zhao Wenhang Wang Yecheng Zou Huai ping Wang Hui Ning Mingbo Wu 《Energy & Environmental Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期257-264,共8页
CO_(2)electrochemical reduction reaction(CO_(2)RR)to formate is a hopeful pathway for reducing CO_(2)and producing high-value chemicals,which needs highly selective catalysts with ultra-broad potential windows to meet... CO_(2)electrochemical reduction reaction(CO_(2)RR)to formate is a hopeful pathway for reducing CO_(2)and producing high-value chemicals,which needs highly selective catalysts with ultra-broad potential windows to meet the industrial demands.Herein,the nanorod-like bimetallic ln_(2)O_(3)/Bi_(2)O_(3)catalysts were successfully synthesized by pyrolysis of bimetallic InBi-MOF precursors.The abundant oxygen vacancies generated from the lattice mismatch of Bi_(2)O_(3)and ln_(2)O_(3)reduced the activation energy of CO_(2)to*CO_(2)·^(-)and improved the selectivity of*CO_(2)·^(-)to formate simultaneously.Meanwhile,the carbon skeleton derived from the pyrolysis of organic framework of InBi-MOF provided a conductive network to accelerate the electrons transmission.The catalyst exhibited an ultra-broad applied potential window of 1200 mV(from-0.4 to-1.6 V vs RHE),relativistic high Faradaic efficiency of formate(99.92%)and satisfactory stability after 30 h.The in situ FT-IR experiment and DFT calculation verified that the abundant oxygen vacancies on the surface of catalysts can easily absorb CO_(2)molecules,and oxygen vacancy path is dominant pathway.This work provides a convenient method to construct high-performance bimetallic catalysts for the industrial application of CO_(2)RR. 展开更多
关键词 bimetallic catalyst co_(2)electrochemical reduction reaction FORMATE oxygen vacancy wide potential window
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Thermochemical splitting of CO_(2) on perovskites for CO production: A review
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作者 Biduan Chen Harriet Kildahl +3 位作者 Hui Yang Yulong Ding Lige Tong Li Wang 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期464-485,I0011,共23页
Energy supply dominated by fossil energy has been and remains the main cause of carbon dioxide emissions,the major greenhouse gas leading to the current grave climate change challenges.Many technical pathways have bee... Energy supply dominated by fossil energy has been and remains the main cause of carbon dioxide emissions,the major greenhouse gas leading to the current grave climate change challenges.Many technical pathways have been proposed to address the challenges.Carbon capture and utilization(CCU) represents one of the approaches and thermochemical CO_(2) splitting driven by thermal energy is a subset of the CCU,which converts the captured CO_(2) into CO and makes it possible to achieve closed-loop carbon recirculation.Redox-active catalysts are among the most critical components of the thermochemical splitting cycles and perovskites are regarded as the most promising catalysts.Here we review the latest advancements in thermochemical cycles based on perovskites,covering thermodynamic principles,material modifications,reaction kinetics,oxygen pressure control,circular strategies,and demonstrations to provide a comprehensive overview of the topical area.Thermochemical cycles based on such materials require the consideration of trade-off between cost and efficiency,which is related to actual material used,operation mode,oxygen removal,and heat recovery.Lots of efforts have been made towards improving reaction rates,conversion efficiency and cycling stability,materials related research has been lacking-a key aspect affecting the performance across all above aspects.Double perovskites and composite perovskites arise recently as a potentially promising addition to material candidates.For such materials,more effective oxygen removal would be needed to enhance the overall efficiency,for which thermochemical or electrochemical oxygen pumps could contribute to efficient oxygen removal as well as serve as means for inert gas regeneration.The integration of thermochemical CO_(2) splitting process with downstream fuel production and other processes could reduce costs and increase efficiency of the technology.This represents one of the directions for the future research. 展开更多
关键词 Perovskite Thermochemical cycles co_(2) splitting Fuel production Non-stoichiometric
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Enhanced gas production and CO_(2) storage in hydrate-bearing sediments via pre-depressurization and rapid CO_(2) injection
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作者 Hongnan Chen Yifei Sun +5 位作者 Bojian Cao Minglong Wang Ming Wang Jinrong Zhong Changyu Sun Guangjin Chen 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期126-134,共9页
Carbon emission reduction and clean energy development are urgent demands for mankind in the coming decades.Exploring an efficient CO_(2) storage method can significantly reduce CO_(2) emissions in the short term.In t... Carbon emission reduction and clean energy development are urgent demands for mankind in the coming decades.Exploring an efficient CO_(2) storage method can significantly reduce CO_(2) emissions in the short term.In this study,we attempted to construct sediment samples with different residual CH_(4) hydrate amounts and reservoir conditions,and then investigate the potentials of both CO_(2) storage and enhanced CH_(4) recovery in depleted gas hydrate deposits in the permafrost and ocean zones,respectively.The results demonstrate that CO_(2) hydrate formation rate can be significantly improved due to the presence of residual hydrate seeds;However,excessive residual hydrates in turn lead to the decrease in CO_(2) storage efficiency.Affected by the T-P conditions of the reservoir,the storage amount of liquid CO_(2) can reach 8 times that of gaseous CO_(2),and CO_(2) stored in hydrate form reaches 2-4 times.Additionally,we noticed two other advantages of this method.One is that CO_(2) injection can enhance CH_(4) recovery rate and increases CH_(4) recovery by 10%-20%.The second is that hydrate saturation in the reservoir can be restored to 20%-40%,which means that the solid volume of the reservoir avoids serious shrinkage.Obviously,this is crucial for protecting the goaf stability.In summary,this approach is greatly promising for high-efficient CO_(2) storage and safe exploitation of gas hydrate. 展开更多
关键词 HYDRATE DEPRESSURIZATION co_(2) storage CH_(4) production Reservoir remediation
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Exploring pore-scale production characteristics of oil shale after CO_(2) huff‘n’puff in fractured shale with varied permeability
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作者 Tianhan Xu Jian Wang +3 位作者 Yuhao Lu Danling Wang Li Yu Ye Tian 《International Journal of Coal Science & Technology》 EI CAS CSCD 2024年第1期194-203,共10页
Recent studies have indicated that the injection of carbon dioxide(CO_(2))can lead to increased oil recovery in fractured shale reservoirs following natural depletion.Despite advancements in understanding mass exchang... Recent studies have indicated that the injection of carbon dioxide(CO_(2))can lead to increased oil recovery in fractured shale reservoirs following natural depletion.Despite advancements in understanding mass exchange processes in subsurface formations,there remains a knowledge gap concerning the disparities in these processes between the matrix and fractures at the pore scale in formations with varying permeability.This study aims to experimentally investigate the CO_(2) diffusion behaviors and in situ oil recovery through a CO_(2) huff‘n’puff process in the Jimsar shale oil reservoir.To achieve this,we designed three matrix-fracture models with different permeabilities(0.074 mD,0.170 mD,and 0.466 mD)and experimented at 30 MPa and 91℃.The oil concentration in both the matrix and fracture was monitored using a low-field nuclear magnetic resonance(LF-NMR)technique to quantify in situ oil recovery and elucidate mass-exchange behaviors.The results showed that after three cycles of CO_(2) huff‘n’puff,the total recovery degree increased from 30.28%to 34.95%as the matrix permeability of the core samples increased from 0.074 to 0.466 mD,indicating a positive correlation between CO_(2) extraction efficiency and matrix permeability.Under similar fracture conditions,the increase in matrix permeability further promoted CO_(2) extraction efficiency during CO_(2) huff‘n’puff.Specifically,the increase in matrix permeability of the core had the greatest effect on the extraction of the first-cycle injection in large pores,which increased from 16.42%to 36.64%.The findings from our research provide valuable insights into the CO_(2) huff‘n’puff effects in different pore sizes following fracturing under varying permeability conditions,shedding light on the mechanisms of CO_(2)-enhanced oil recovery in fractured shale oil reservoirs. 展开更多
关键词 Shale reservoir Hydraulic fracturing co_(2)huff‘n’puff NMR production characteristics
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三河尖关闭煤矿煤层CO_(2)封存潜力研究 被引量:2
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作者 钱静 易高峰 +4 位作者 周琦忠 汤志刚 彭一轩 王阳 陈尚斌 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期258-268,共11页
关闭煤矿煤层CO_(2)地质封存是CO_(2)封存的重要方式之一,也是短期内实现碳减排指标的有效手段之一。以江苏省徐州市三河尖关闭煤矿为例,分析了已采7号煤和9号煤的煤岩煤质特征,统计了剩余煤炭资源储量,运用模糊综合评价法,选取了稳定... 关闭煤矿煤层CO_(2)地质封存是CO_(2)封存的重要方式之一,也是短期内实现碳减排指标的有效手段之一。以江苏省徐州市三河尖关闭煤矿为例,分析了已采7号煤和9号煤的煤岩煤质特征,统计了剩余煤炭资源储量,运用模糊综合评价法,选取了稳定系数、上覆岩层性质、地质构造复杂程度、地下水指标、封存煤层压温比、封存煤层深厚比、封存煤层渗透率、采空塌陷程度和其他因素等9个主要影响因素指标对7号煤和9号煤封存CO_(2)稳定性进行评价,建立关闭煤矿煤层CO_(2)封存评价方法并评估CO_(2)封存潜力。结果表明,三河尖关闭煤矿7号煤和9号煤剩余储量较大,CO_(2)封存稳定性综合评价结果分别为86.209和87.698,评价等级均为较稳定,封存潜力较高。根据建立的关闭煤矿煤层CO_(2)封存评价方法,计算获得三河尖关闭煤矿7号和9号煤层CO_(2)理论封存量分别为207.6 Mt和80.9 Mt,并据此划分封存有利区为有利区、较有利区和不利区3个等级。研究可为关闭煤矿煤层CO_(2)封存研究提供基础依据。 展开更多
关键词 关闭煤矿 煤层co_(2)封存 稳定性评价 封存潜力 三河尖煤矿 碳封存
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胜利油田陆相页岩油前置CO_(2)压裂技术研究与实践
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作者 李阳 赵清民 +5 位作者 杨勇 张峰 曹功泽 张潦源 杨峰 鲁明晶 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期945-954,共10页
陆相页岩油是我国油气资源重要的产量接替阵地,胜利油田济阳坳陷页岩油是我国陆相断陷盆地页岩油的典型代表,预测资源量超百亿吨,勘探开发前景广阔。但与北美海相页岩油的区别在于,济阳页岩油具有埋藏深、成熟度低等特点,压裂工艺造缝... 陆相页岩油是我国油气资源重要的产量接替阵地,胜利油田济阳坳陷页岩油是我国陆相断陷盆地页岩油的典型代表,预测资源量超百亿吨,勘探开发前景广阔。但与北美海相页岩油的区别在于,济阳页岩油具有埋藏深、成熟度低等特点,压裂工艺造缝及缝网导流面临更大挑战。前置CO_(2)压裂技术集成了CO_(2)干法压裂和常规水力压裂的优势,在强化陆相页岩油增产效果方面成效显著。以胜利油田济阳坳陷陆相页岩油为例,开展前置CO_(2)+压裂液压裂研究,通过流体高压物性实验、岩石力学实验、真三轴压裂实验和数值模拟等多种研究手段相结合,揭示了前置CO_(2)压裂过程中复杂的水/岩和多相流体作用机制,明确其在降低储层破裂压力、改善储层物性、提高储/地层能量、促进复杂缝网形成、降低储层伤害和提高页岩油流动性等方面的作用效果。在理论研究基础上,结合矿场试验,阐明了前置CO_(2)压裂在陆相页岩油高效开发中的技术优势和应用前景,总结了技术存在问题,预测了下步发展趋势,为进一步提高我国陆相页岩油开发效果、实现CO_(2)高效埋存和利用提供了指导和借鉴。 展开更多
关键词 陆相页岩油 前置co_(2)压裂 强化改造 增产机理 济阳坳陷
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5Cr油套管钢在含Cl^(-)的CO_(2)环境中的腐蚀特性研究
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作者 赵国仙 刘冉冉 +6 位作者 李琼玮 杨立华 孙雨来 丁浪勇 王映超 张思琦 宋洋 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期55-66,共12页
目的掌握油气井生产中CO_(2)腐蚀对油套管的影响规律,研究兼顾耐蚀性和经济性的5Cr油套管材料在含Cl^(-)的CO_(2)环境中不同时间下的腐蚀演变规律。方法采用XRD、XPS、SEM和EDS等技术分析5Cr油套管钢在不同时间下腐蚀产物膜的演变情况,... 目的掌握油气井生产中CO_(2)腐蚀对油套管的影响规律,研究兼顾耐蚀性和经济性的5Cr油套管材料在含Cl^(-)的CO_(2)环境中不同时间下的腐蚀演变规律。方法采用XRD、XPS、SEM和EDS等技术分析5Cr油套管钢在不同时间下腐蚀产物膜的演变情况,利用丝束电极(WBE)和阻抗测试(EIS)技术对其腐蚀电化学行为进行研究。结果5Cr油套管钢腐蚀后期的平均腐蚀速率约为初期的1/2,在腐蚀14 d后,腐蚀产物膜中的Cr富集大于30%,Cr、Fe质量比达到较高水平,约为基体的15倍。随着腐蚀的进行,电荷传递电阻和产物膜覆盖引起的电阻增大,电化学反应阻力增大。在腐蚀前期具有局部不均匀性,随着腐蚀的进行,电极腐蚀电位有负移现象,最终分布区间为−0.59~−0.61 V,电极表面阳极电流区域大幅减少。结论在腐蚀时间延长的条件下,5Cr油套管钢腐蚀产物膜的致密性增加,电荷传递电阻呈变大趋势。在产物膜下的5Cr油套管钢区域,电流发生由阴极向阳极极性转变的现象,产物膜存在的孔隙使5Cr油套管钢基体金属被腐蚀,从而导致阳极电流的出现。表面局部腐蚀电位阳极区的形成和扩展使其有产生点蚀的倾向,但腐蚀产物逐渐沉积在点蚀坑内壁,形成了Cr富集的保护性表面层,原发生点蚀区域由原阳极活性点位转变为阴极区,对其发展起到了抑制作用。 展开更多
关键词 5Cr油套管钢 co_(2)腐蚀 腐蚀产物膜 Cr元素富集 电化学阻抗谱 丝束电极
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不同CO_(2)压力下黄铁矿与煤制气耦合机制研究
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作者 夏大平 廖佳佳 +4 位作者 王心义 李赛赛 顾朋涛 袁筱莹 简阔 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期101-106,134,共7页
目的为了研究不同CO_(2)压力下黄铁矿与煤制气的耦合机制,方法利用压力为1,3,5 MPa的高压罐进行煤和黄铁矿厌氧发酵产气试验。结果结果表明:(1)压力1 MPa时产气量较好,最终产气量为1.26 mmol/g;压力增加,罐中产气量减少,压力5 MPa时产... 目的为了研究不同CO_(2)压力下黄铁矿与煤制气的耦合机制,方法利用压力为1,3,5 MPa的高压罐进行煤和黄铁矿厌氧发酵产气试验。结果结果表明:(1)压力1 MPa时产气量较好,最终产气量为1.26 mmol/g;压力增加,罐中产气量减少,压力5 MPa时产气量仅0.02 mmol/g。(2)随着压力增加,水溶液中HCO-3质量浓度和氧化还原电位(Eh)逐渐上升,pH逐渐下降,5 MPa试验组反应末期pH最低,为4.02,1 MPa压力罐内总铁有消耗,波动较大;反应前期,3,5 MPa压力罐中总铁质量浓度持续增加,说明反应前期3,5 MPa压力下黄铁矿溶解量增加较多;(3)高压条件下,化学需氧量(chemical oxygen deman,COD)和短链脂肪酸浓度水平的显著减少反映了厌氧发酵程度的减弱和黄铁矿酸化程度的增强;(4)压力增加,功能菌种丰度和多样性降低,硫杆菌属逐渐处于优势地位,厌氧发酵过程基本停滞。结论适宜的CO_(2)压力条件可促进煤储层条件下的微生物生长代谢,同时添加黄铁矿发生氧化产生的铁离子,可促进菌群酶活,使煤生物产气反应顺利进行。研究结果可为原位条件富集营养液注入后的产气机制研究提供理论支撑。 展开更多
关键词 co_(2)压力 煤生物产气 黄铁矿 总铁 酸化程度
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南川常压海相页岩气注CO_(2)吞吐提高采收率工程实践
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作者 姚红生 房大志 +5 位作者 卢义玉 王白雪 陆朝晖 谷红陶 闫卓林 苗诗谱 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期83-92,共10页
当前研究实验和模拟论证了注CO_(2)吞吐提高页岩气采收率的理论可行性,然而其实际工程效果尚未得到现场试验的验证。为此,基于四川盆地南川常压海相页岩气藏地质赋存及生产特征,开展了页岩等温吸附和CO_(2)—CH_(4)竞争吸附机理研究,实... 当前研究实验和模拟论证了注CO_(2)吞吐提高页岩气采收率的理论可行性,然而其实际工程效果尚未得到现场试验的验证。为此,基于四川盆地南川常压海相页岩气藏地质赋存及生产特征,开展了页岩等温吸附和CO_(2)—CH_(4)竞争吸附机理研究,实施了国内首次常压海相页岩气衰减井CO_(2)吞吐现场试验,并提出了构建成套技术体系的攻关方向。研究结果表明:①气井生产到后期进入低压低产阶段,表现出地层能量不足的特征,是提高气井采出程度的重要阶段;②常压页岩的CH_(4)和CO_(2)吸附能力明显高于低压或高压页岩,采用CO_(2)提采更具可行性和必要性;③相同条件下的常压、高压和低压3组页岩样品均表现出对CO_(2)的吸附量大于对CH_(4)的吸附量,且对气体的吸附能力依次为南川(常压海相)页岩>长宁(高压海相)页岩>延长(低压陆相)页岩;④试验井注CO_(2)吞吐增产效果明显,页岩气单井预测最终可采储量(EUR)从0.75×10^(8) m^(3)上升到0.90×10^(8) m^(3),单井控制储量5.186×10^(8) m^(3),预计采收率提高了2.9%。结论认为:①实施的国内首次常压海相页岩气衰减井注CO_(2)吞吐试验取得突破性进展,为我国页岩气井提高采收率技术研发与应用提供了重要借鉴与参考;②亟需开展页岩气衰减井CO_(2)提采资源潜力与时机评估、提采效果定量评价与工艺优化等研究,并形成页岩气衰减井注CO_(2)吞吐提高采收率成套关键技术及标准体系。 展开更多
关键词 四川盆地 南川常压海相页岩气 衰减井 生产特征 co_(2)吞吐 提高采收率 驱替置换 碳封存
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胺功能化的铜催化剂:氢键介导的电化学CO_(2)还原为C_(2)产物以及优越的可充电Zn-CO_(2)电池性能
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作者 项东 李坤振 +3 位作者 苗康华 龙冉 熊宇杰 康雄武 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第8期43-46,共4页
有机分子功能化是一种有前景的策略,用于调控电化学CO_(2)还原反应(eCO_(2)RR)的C_(2+)产物选择性和活性。然而,我们对于电化学CO_(2)还原调控机制的分子水平理解仍然不够清晰。在本文中,我们成功制备了铜纳米颗粒,并使用一系列胺类衍生... 有机分子功能化是一种有前景的策略,用于调控电化学CO_(2)还原反应(eCO_(2)RR)的C_(2+)产物选择性和活性。然而,我们对于电化学CO_(2)还原调控机制的分子水平理解仍然不够清晰。在本文中,我们成功制备了铜纳米颗粒,并使用一系列胺类衍生物(如十六胺(HAD)、N-甲基十六胺(N-MHDA)、十六烷基二甲胺(HDDMA)和十六酰胺(PMM))对其进行功能化,以系统地研究胺表面活性剂分子结构对eCO_(2)RR选择性和活性的影响。结果表明,HDA的功能化可以将C_(2)产物和C_(2)H_(4)的法拉第效率(FE)提高至73.5%和46.4%,并且在−0.9 V vs.RHE(可逆氢电极)电位下,C_(2)产物的分电流密度为131.4 mA·cm^(−2)。理论研究发现,HDA通过与CO_(2)和eCO_(2)RR中间体之间的氢键相互作用,富集了^(*)CO_(2)、^(*)CO和其他反应中间体,降低了CO―CHO耦合反应的动力学能垒,从而促进了eCO_(2)RR向C_(2)产物的转化。当胺基的H原子被甲基取代后,氢键相互作用减弱,竞争的析氢反应加剧。PMM通过Cu―O键与Cu表面发生键合,而不是通过Cu―N键,导致Cu-PMM更倾向于产乙醇。原位拉曼光谱显示,在Cu-HDA表面,CO主要吸附在Cu的顶位吸附位点上,与在Cu表面上的桥式吸附不同,这可能是因为前者表面对CO的富集引发了CO的吸附构型变化。HDA功能化还提高了Cu催化剂的表面pH。基于Cu-HDA组装的可充电Zn-CO_(2)电池在放电电流密度为16 mA∙cm^(−2)时,最大功率密度为6.48 mW∙cm^(−2),并具有长达60 h的良好充放电稳定性。本研究的重点在于通过在分子水平上调节Cu基材料的CO_(2)RR活性和选择性,促进CO_(2)-C_(2)的转化,这可能为提高C_(2)产物的产率提供新的见解。 展开更多
关键词 二氧化碳还原 co―CHO耦合 有机分子功能化 原位拉曼 C_(2)产物 Zn-co_(2)电池
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湿CO_(2)环境中316不锈钢腐蚀行为研究
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作者 刘方志 曹胜江 +4 位作者 李一未 张猛 李鹏 顾添帅 白佳佳 《非常规油气》 2024年第5期132-140,共9页
针对CO_(2)管输过程中碳钢因发生腐蚀而导致失效的问题,开展了316不锈钢的腐蚀行为研究。使用失重法研究含水率、CO_(2)分压以及Cl-浓度对316不锈钢腐蚀行为的影响,并绘制了腐蚀特征图谱;采用扫描电镜分析了腐蚀产物的微光形貌,X-射线... 针对CO_(2)管输过程中碳钢因发生腐蚀而导致失效的问题,开展了316不锈钢的腐蚀行为研究。使用失重法研究含水率、CO_(2)分压以及Cl-浓度对316不锈钢腐蚀行为的影响,并绘制了腐蚀特征图谱;采用扫描电镜分析了腐蚀产物的微光形貌,X-射线衍射仪分析了腐蚀产物成分。结果表明:316不锈钢在管输CO_(2)工况条件下表现出较好的耐腐蚀性,处于轻度腐蚀状态,腐蚀速率极低;316不锈钢腐蚀速率随含水率的增大而增大,随CO_(2)分压的增大而减小,随Cl-浓度的增加而增大;316不锈钢含有Cr可以在不锈钢表面形成致密的钝化膜,这使得Cr成为不锈钢防腐的关键;由于316不锈钢腐蚀速率远小于碳钢,在腐蚀“重灾区”,可以考虑将集输管道更换成316不锈钢。该研究成果为CCUS中CO_(2)管输钢材的选型提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 管输co_(2) 316不锈钢 腐蚀特征图谱 腐蚀形貌 腐蚀产物成分
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Fe促进的Pt@CeO_(2)催化剂用于CO_(2)加氢制C_(1)产品 被引量:1
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作者 王子健 李雨鸥 +3 位作者 张玲玲 汪啸 宋术岩 张洪杰 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期62-67,共6页
在Pt@CeO_(2)核壳纳米球表面引入过渡金属助剂,探究了不同过渡金属的引入对其CO_(2)加氢性能的影响.研究结果表明,Fe物种的引入对加氢性能的提升效果最佳,液体C_(1)产率达到6.34×10^(-2) mmol·g^(-1)_(cat.)·h^(-1).透... 在Pt@CeO_(2)核壳纳米球表面引入过渡金属助剂,探究了不同过渡金属的引入对其CO_(2)加氢性能的影响.研究结果表明,Fe物种的引入对加氢性能的提升效果最佳,液体C_(1)产率达到6.34×10^(-2) mmol·g^(-1)_(cat.)·h^(-1).透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N_(2)吸附-脱附实验、CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)和H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)等表征结果表明,Fe物种在Pt@CeO_(2)表面均匀分散,且Fe的存在降低了Pt物种的电荷密度,产生了更多的Pt^(2+)物种,提高了产物中甲醇的选择性.此外,Fe的存在还促进了更多氧空位(O_(v))的形成,进而促进了对CO_(2)的吸附及后续的加氢反应,提高了催化活性. 展开更多
关键词 co_(2)加氢 C_(1)产品 核壳纳米球 Fe助剂
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不同地质体中CO_(2)封存研究进展 被引量:5
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作者 包琦 叶航 +1 位作者 刘琦 张敏 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第3期87-96,共10页
碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是降低二氧化碳(CO_(2))排放、缓解气候变化问题的重要措施。作为CCUS技术的重要组成部分,CO_(2)地质封存是我国能源工业领域实现碳中和目标的“兜底”技术。常见的CO_(2)封存地质体包括深部咸水层、枯竭... 碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是降低二氧化碳(CO_(2))排放、缓解气候变化问题的重要措施。作为CCUS技术的重要组成部分,CO_(2)地质封存是我国能源工业领域实现碳中和目标的“兜底”技术。常见的CO_(2)封存地质体包括深部咸水层、枯竭油气藏、深部不可采煤层和玄武岩等,不同地质体中CO_(2)的封存过程及其机理存在差异。综述了不同地质体中的CO_(2)封存机理、国际国内CO_(2)封存的主要工程实例以及不同地质体中CO_(2)封存潜力的计算方法,并对CO_(2)地质封存的前景进行了展望。 展开更多
关键词 co_(2)地质封存 co_(2)封存机理 地质封存项目 封存潜力计算
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致密油藏CO_(2)吞吐驱油和封存注采参数敏感性分析——以鄂尔多斯盆地延长组长7段致密油藏典型储集层为例 被引量:2
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作者 丁帅伟 张蒙 +4 位作者 李远铎 许川 周义鹏 高群 于红岩 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期181-188,共8页
致密油藏CO_(2)吞吐开发具有提高原油采收率和封存CO_(2)的双重效果。目前,对致密油藏CO_(2)吞吐驱油和封存研究中,鲜有学者将CO_(2)封存量相关参数作为评价指标。以鄂尔多斯盆地延长组长7段某致密油藏典型储集层为例,利用数值模拟技术... 致密油藏CO_(2)吞吐开发具有提高原油采收率和封存CO_(2)的双重效果。目前,对致密油藏CO_(2)吞吐驱油和封存研究中,鲜有学者将CO_(2)封存量相关参数作为评价指标。以鄂尔多斯盆地延长组长7段某致密油藏典型储集层为例,利用数值模拟技术分别选取吞吐时机、注气速度、注气时间、焖井时间、生产时间和吞吐轮次为注采参数,以换油率、CO_(2)滞留系数及驱油-封存协同综合系数为评价指标,采用单因素控制变量法和多因素正交试验设计,结合极差分析方法,分析了6个注采参数对3个评价指标的敏感性。结果表明:当注重CO_(2)驱油时,建议注气时间为30~60 d,注气速度为0.001 0~0.003 0 PV/d,吞吐时机小于0.5年;当注重CO_(2)封存时,建议生产时间为30~230 d,注气速度为0.0075~0.010 0 PV/d,注气时间为145~180 d;当CO_(2)驱油和封存协同优化时,建议注气时间为30~65 d,吞吐时机为6个月前,焖井时间为10~20 d。 展开更多
关键词 致密油藏 注采参数 co_(2)吞吐 co_(2)地质封存 提高采收率 co_(2)驱油 协同优化 正交试验
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双井周期注CO_(2)联合降压法开采天然气水合物分析 被引量:1
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作者 张逸群 杜红星 +1 位作者 王海柱 李根生 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期199-213,共15页
相较于单纯地封存CO_(2),CO_(2)置换法开采天然气水合物(以下简称水合物)能够满足水合物资源开采和碳封存的双重需求。为确保安全高效开发水合物的同时提高CO_(2)封存率,按照双井周期注入CO_(2)联合降压法开采水合物的思路,以中国南海... 相较于单纯地封存CO_(2),CO_(2)置换法开采天然气水合物(以下简称水合物)能够满足水合物资源开采和碳封存的双重需求。为确保安全高效开发水合物的同时提高CO_(2)封存率,按照双井周期注入CO_(2)联合降压法开采水合物的思路,以中国南海典型水合物藏为研究对象,建立了矿藏尺度水合物注采热—流—固—化四场耦合数值模型,并开展了连续、间歇、循环3类注入开采方案和单井降压开采方案的对比分析,然后模拟分析注CO_(2)辅助水合物降压开采的增产效果,最后对比了不同注入方案的CO_(2)回收和封存情况,探索了水合物法碳封存的可行性。研究结果表明:(1)邻井CO_(2)的注入有助于降低产水量并缓解降压开采引起的地质沉降;(2)间歇注入较循环注入可促进储层中CO_(2)水合物生成,扩大注入井附近的高温区域,有利于生产井附近水合物的分解;(3)连续注入方式有利于分解气体的产出,但双井注采模式降低了甲烷水合物分解程度;(4)双井注采的CO_(2)注入分为快速注入阶段、反转阶段和缓慢注入阶段,其中双井间歇注入方案的CO_(2)注入效率最高。结论认为,双井间歇注入CO_(2)复合降压法能够在安全、高效开采水合物的同时具有相对可观的碳封存效果,是一种实现水合物商业化开采和助力双碳目标实现的潜在方法,研究成果对于天然气水合物开发及CO_(2)地质封存具有理论指导意义。 展开更多
关键词 天然气水合物 降压开采 co_(2) 双井循环注入 产能模拟 碳封存 水合物分解 地质沉降
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海上低渗油藏CO_(2)混相驱可行性实验研究 被引量:1
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作者 刘浩洋 赵军 +4 位作者 郑继龙 吴彬彬 左清泉 胡雪 吴清辉 《非常规油气》 2024年第2期74-79,共6页
海上珠江口盆地陆丰凹陷低渗、特低渗储量丰富,水驱开发难度大,注气开发需求迫切。CO_(2)驱是提高采收率的主要技术之一,但目前海上CO_(2)综合利用方面应用较少。以陆丰凹陷L油藏为例,开展了目标油藏原油注CO_(2)驱油机理实验和长岩心CO... 海上珠江口盆地陆丰凹陷低渗、特低渗储量丰富,水驱开发难度大,注气开发需求迫切。CO_(2)驱是提高采收率的主要技术之一,但目前海上CO_(2)综合利用方面应用较少。以陆丰凹陷L油藏为例,开展了目标油藏原油注CO_(2)驱油机理实验和长岩心CO_(2)驱油效果评价实验,重点对比CO_(2)注入前后原油相态特征的变化,并对不同开发方式驱油效果进行了对比优化研究,为目标油田CO_(2)驱可行性提供依据。实验结果表明,CO_(2)可以有效提高低渗油藏的开发效果,提高采收率幅度可以在水驱的基础上提高11.75%,交替驱可以作为后期注CO_(2)防窜和进一步提高采收率的技术手段。实验研究结果对海上低渗油藏CO_(2)注气开发提供技术支持。 展开更多
关键词 co_(2) 低渗油藏 提高采收率 注采参数 水气交替
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活性位点电子密度变化对光催化CO_(2)活化和选择转化的影响 被引量:1
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作者 曹玥晗 郭瑞 +2 位作者 马敏智 黄泽皑 周莹 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-2,共2页
光催化二氧化碳(CO_(2))还原制液体燃料和高值化学品技术不仅能充分利用可再生能源太阳光,实现化学储能;更重要的是,此技术以温室气体CO_(2)为原料,因此可以减缓全球温室效应,构造人工碳循环。然而,光催化CO_(2)还原制液体燃料和高值化... 光催化二氧化碳(CO_(2))还原制液体燃料和高值化学品技术不仅能充分利用可再生能源太阳光,实现化学储能;更重要的是,此技术以温室气体CO_(2)为原料,因此可以减缓全球温室效应,构造人工碳循环。然而,光催化CO_(2)还原制液体燃料和高值化学品反应过程中面临诸多挑战:(1)CO_(2)分子吸附和活化过程困难;(2)(高附加值)碳产物选择性低;(3)产物生成后易发生其他副反应导致催化剂失活或产物选择性下降。受到以上三个挑战的制约,目前的反应效率较低,难以满足工业化应用。由于光催化CO_(2)向高值化学品的转化过程为质子耦合光生电子参与的还原反应,因此活性位点的电子密度会显著影响以上挑战的解决。然而,光催化CO_(2)还原过程涉及众多基元步骤,每个基元步骤对于活性位点的电子密度要求并不清晰,这导致无法有针对性设计高效的催化剂来促进光催化CO_(2)分子的有效活化及高选择性转化。本文综述了近期活性位点的电子密度变化对于CO_(2)分子吸附和活化过程、碳产物选择性调控和产物脱附及过氧化的影响规律,并总结了调控活性位点上电子密度的方法,旨在对未来设计高效光催化剂提供参考和理论依据。 展开更多
关键词 光催化二氧化碳还原 高附加值化学品 电子密度调控 活性位点 产物选择性
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准噶尔盆地深部咸水层CO_(2)地质封存适宜性及潜力评价
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作者 肖贝 陈磊 +3 位作者 杨皝 张译丹 汪飞 芦慧 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第6期120-127,共8页
针对准噶尔盆地咸水层CO_(2)封存有利区域和封存量认识不清的问题,利用准噶尔盆地地质特点与国内外深部咸水层CO_(2)地质封存典型项目对比研究的方法,从安全性、经济性和规模性等方面,对准噶尔盆地深部咸水层CO_(2)地质封存的适宜区域... 针对准噶尔盆地咸水层CO_(2)封存有利区域和封存量认识不清的问题,利用准噶尔盆地地质特点与国内外深部咸水层CO_(2)地质封存典型项目对比研究的方法,从安全性、经济性和规模性等方面,对准噶尔盆地深部咸水层CO_(2)地质封存的适宜区域、适宜深度和层位进行研究,并采用碳封存领导人论坛(CSLF)提出的封存量计算方法,对封存潜力进行初步评价。结果表明:准噶尔盆地的石西凸起、滴南凸起、北三台凸起等中东部地区为深部咸水层CO_(2)地质封存的适宜区域,适宜深度为1000~3500 m,主力存储层位为白垩系清水河组、侏罗系三工河组和八道湾组;适宜区内主力存储层CO_(2)理论封存潜力为606.08×108 t。研究成果为下步开展准噶尔盆地深部咸水层CO_(2)地质封存场地选址提供依据。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 深部咸水层 co_(2)地质封存 适宜性评价 封存潜力 计算精度
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大气CO_(2)浓度升高背景下优化施氮对淹水稻田CH4排放的影响
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作者 黄薇 王圆媛 +3 位作者 刘超 伍翥嵘 李琪 胡正华 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1666-1676,共11页
为探讨未来气候变化条件下,合理管理氮肥以充分协调水稻产量与温室气体排放量之间的矛盾,实现低碳排放并保持水稻产量,本研究探讨了大气CO_(2)浓度升高120μmol·mol^(-1)与氮肥减施40%对淹水稻田水稻生产及CH4排放的影响及机理。... 为探讨未来气候变化条件下,合理管理氮肥以充分协调水稻产量与温室气体排放量之间的矛盾,实现低碳排放并保持水稻产量,本研究探讨了大气CO_(2)浓度升高120μmol·mol^(-1)与氮肥减施40%对淹水稻田水稻生产及CH4排放的影响及机理。利用开顶式气室(OTC)组成的CO_(2)浓度自动调控平台设置4个处理,即环境CO_(2)浓度+施氮250 kg·hm^(-2)(CK)、大气CO_(2)浓度升高120μmol·mol^(-1)+施氮250 kg·hm^(-2)(C+)、环境CO_(2)浓度+施氮150 kg·hm^(-2)(N-)、大气CO_(2)浓度升高120μmol·mol^(-1)+施氮150 kg·hm^(-2)(C+N-),分析了稻田CH4累积排放量(CAC)、水稻生物量及产量、土壤理化性质及酶活性等指标。结果表明:与CK处理相比,C+处理使CAC/产量显著提高了16.93%,N-处理使CAC/产量显著降低了13.33%,C+N-处理使CAC/产量降低了7.89%,但不显著;N-处理在一定程度上削弱了C+处理对CAC、CAC/产量、水稻生物量、土壤可溶性有机碳含量的促进作用;逐步回归分析表明,基于可溶性有机碳和硝态氮含量及土壤脲酶活性的线性模型,可解释稻田CH4累积排放64%的变异。综上,在大气CO_(2)浓度升高条件下,氮肥减施可通过影响土壤碳、氮基质及土壤脲酶活性来调节稻田CH4排放。 展开更多
关键词 大气co_(2)浓度升高 氮肥减施 CH4排放 水稻生产
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水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应研究
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作者 郑浩阁 杨宏民 +1 位作者 陈立伟 刘媛 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第5期68-74,共7页
为了研究水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应,选择无烟煤作为试验煤样,采用水蒸气吸附法分别配制不同含水率的煤样,通过优化的BET模型计算出煤对水的吸附势能,并展开CO_(2),CH_(4)及混合气体等温吸附试验。结果表明:优化的BET模型可以... 为了研究水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应,选择无烟煤作为试验煤样,采用水蒸气吸附法分别配制不同含水率的煤样,通过优化的BET模型计算出煤对水的吸附势能,并展开CO_(2),CH_(4)及混合气体等温吸附试验。结果表明:优化的BET模型可以很好地拟合煤对水蒸气的吸附量;无烟煤对水的一级吸附势能E1与二级吸附势能E2分别为44.20 kJ/mol和42.27kJ/mol,大于煤对CH_(4)与CO_(2)的吸附势能,说明水分对煤中气体具有置换作用;相同条件下,CO_(2)的吸附能力大于CH_(4);随着含水率提高,煤吸附CO_(2)与CH_(4)的能力逐渐减弱;水分对煤中甲烷的置换效果显著增强;CO_(2)对煤中甲烷置换量随含水率提高而降低,置换率基本不变,水分对CO_(2)置换起到抑制作用。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 co_(2)置换CH_(4) 竞争吸附 BET模型 吸附势能
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