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碳纳米管模板导向制备煤沥青基电热材料及其性能调控研究 被引量：1
1
作者 郭君卓 雷智平 +8 位作者 闫洪雷 贾同鑫 杨雪 李占库 颜井冲 水恒福 任世彪 王知彩 康士刚 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期405-412,共8页
本研究以煤沥青为原料、多壁碳纳米管为结构导向剂,通过炭化制备了形貌和结构可控的煤沥青基碳膜,考察了多壁碳纳米管对导电填料结构及碳膜电热性能的影响规律。研究发现,多壁碳纳米管掺杂导致导电填料的晶格排列有序度增加、晶格间距... 本研究以煤沥青为原料、多壁碳纳米管为结构导向剂,通过炭化制备了形貌和结构可控的煤沥青基碳膜,考察了多壁碳纳米管对导电填料结构及碳膜电热性能的影响规律。研究发现,多壁碳纳米管掺杂导致导电填料的晶格排列有序度增加、晶格间距减小和石墨化程度提高;多壁碳纳米管的引入提高了碳膜的载流子浓度,进而显著提高了其导电性。掺杂2%碳纳米管,可使煤沥青基碳膜的载流子浓度提高3.2倍、电阻降低67%;在5、10和15 V电压下,煤沥青基碳膜的发热温度分别可达44、88和165℃,相对未掺杂碳膜分别提高了7、22和70℃,显示出极大的应用前景。 展开更多
关键词 煤沥青 碳膜 碳纳米管模板 焦耳电热性能
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高硫煤基多孔碳材料的可控制备及其用于锂硫电池
2
作者 廖明月 雷智平 +8 位作者 贾同鑫 李亚洲 李占库 颜井冲 水恒福 闫洪雷 任士彪 王知彩 康士刚 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期128-141,共14页
高性能、低成本的多孔碳材料是理想的锂硫电池硫宿主材料,但利用廉价的原料实现其规模化制备仍面临巨大挑战。以资源丰富的高硫煤为原料,采用氧化镁和氢氧化钾作为模板剂和活性剂,制备了煤基多孔碳材料,并研究了其作为锂硫电池硫宿主材... 高性能、低成本的多孔碳材料是理想的锂硫电池硫宿主材料,但利用廉价的原料实现其规模化制备仍面临巨大挑战。以资源丰富的高硫煤为原料,采用氧化镁和氢氧化钾作为模板剂和活性剂,制备了煤基多孔碳材料,并研究了其作为锂硫电池硫宿主材料的构效关系。研究发现,煤基碳材料制备过程中,模板剂MgO作用下产生介孔(占比74%);活性剂KOH主要导致微孔(占72%)生成;MgO和KOH共同作用制备的碳材料PCMgO+KOH比表面积大(1616 m^(2)/g)、孔容高(1.02 m^(3)/g)、孔结构丰富(介孔54%、微孔46%)。电化学性能测试结果表明,S@PCMgO+KOH具有良好的倍率性能和优异的循环稳定性,在1 C充放电倍率循环500圈后容量仍能保留553.2 mAh/g,容量保持率达65.5%,每个循环的衰减率低至0.069%;在2 C下,循环500圈后容量为484.0 mAh/g,容量保持率为63%,每圈衰减率仅0.075%,具有良好的倍率性能和优异的循环稳定性。PCMgO+KOH优异的电化学性能主要来自其较小的欧姆电阻和电荷转移电阻、快速的多硫化物氧化还原反应动力学及对多硫化锂优异的束缚能力。本研究为价廉性高的锂硫电池硫宿主材料的制备提供了可选择的路线。 展开更多
关键词 锂硫电池 高硫煤 模板剂 活性剂 煤基多孔碳:介孔结构 微孔结构
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工科高校专业课程双语教学的问题与对策
3
作者 颜井冲 雷智平 水恒福 《安徽工业大学学报（社会科学版）》 2024年第1期77-79,共3页
工科院校开展双语教学是培养专业素养深厚同时精通外语的高端复合型人才的重要途径。当前工科高校专业课程双语教学存在学生英语水平参差不齐、英文原版教材与国内教材差异较大、双语教学的师资力量薄弱等问题。高校通过提升学生英语基... 工科院校开展双语教学是培养专业素养深厚同时精通外语的高端复合型人才的重要途径。当前工科高校专业课程双语教学存在学生英语水平参差不齐、英文原版教材与国内教材差异较大、双语教学的师资力量薄弱等问题。高校通过提升学生英语基础和专业英语水平,编选合适的双语教材,提高教师双语教学能力,实施双语教学课程过程性考核等措施,提升专业课程双语教学的质量和成效。 展开更多
关键词 工科高校 专业课程 双语教学
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高碱煤灰渣结渣倾向及过程 被引量：1
4
作者 石文举 颜井冲 +1 位作者 白进 曹景沛 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期140-147,共8页
结渣是限制高碱煤大规模燃烧利用的关键问题,针对该问题以高碱金属和高碱土金属两类电站锅炉灰渣为研究对象,通过灰熔融温度测试仪、热机械分析仪、热重-示差扫描量热仪、XRD以及热力学软件FactSage系统探究了高碱煤灰渣结渣倾向及结渣... 结渣是限制高碱煤大规模燃烧利用的关键问题,针对该问题以高碱金属和高碱土金属两类电站锅炉灰渣为研究对象,通过灰熔融温度测试仪、热机械分析仪、热重-示差扫描量热仪、XRD以及热力学软件FactSage系统探究了高碱煤灰渣结渣倾向及结渣过程。研究发现高碱煤灰渣中碱金属主要以硅铝酸盐存在,而碱土金属主要以硫酸盐存在。高碱金属煤灰渣初始烧结温度高于高碱土金属灰渣,但高碱土金属煤灰渣熔融温度范围大于高碱金属煤灰渣。初始烧结温度与沉积指数均可用于高碱煤灰渣结渣倾向判断,但灰渣化学成分中CaO、K_(2)O+Na_(2)O、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)、碱酸比B/A及矿物成分中碱土金属硫酸钙、碱金属硅铝酸盐含量与结渣倾向判别指数间无直接对应关系。高碱煤灰渣的熔融主要经历2个阶段,第1阶段是低熔点碱金属矿物(钠长石、霞石)的熔融或与煤灰中其他矿物反应(石英、白榴石)形成初始液相;第2阶段主要是碱土金属矿物(辉石、钙长石)参与低温共熔反应形成大量液相。 展开更多
关键词 高碱煤灰渣 初始烧结温度 灰熔融温度 结渣倾向 熔融过程
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基于煤基腐殖酸的高效减水剂合成与性能表征
5
作者 王知彩 刘伟伟 +7 位作者 周璁 潘春秀 闫洪雷 李占库 颜井冲 任世彪 雷智平 水恒福 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期3634-3642,共9页
为了探索褐煤高值化利用途径,利用2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠(AMPS)和丙烯酸(AA)分别对褐煤氧化解聚腐殖酸(OHA)和商品化腐殖酸(NHA)进行接枝共聚改性,制备了两种煤基腐殖酸(CHA)高效减水剂,考察了接枝共聚物结构及其单体配比对水泥... 为了探索褐煤高值化利用途径,利用2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠(AMPS)和丙烯酸(AA)分别对褐煤氧化解聚腐殖酸(OHA)和商品化腐殖酸(NHA)进行接枝共聚改性,制备了两种煤基腐殖酸(CHA)高效减水剂,考察了接枝共聚物结构及其单体配比对水泥砂浆和净浆流动度的影响,结合接枝共聚物结构表征对两种CHA高效减水剂的吸附性能及砂浆流动性、减水率、坍落度和机械强度等应用性能进行了评价,并与商品减水剂FDN-C进行了对比。结果显示,AMPS与AA接枝共聚改性可以显著提高CHA的水泥浆体流动性和减水率。其中,AA/AMPS=0.15时,接枝共聚物的改性效果最好;OHA接枝共聚改性效果优于NHA。OHA和NHA接枝共聚物的混凝土减水率分别达到24%和22%,28d抗压强度分别提升31.7%和40.0%,并且保坍能力明显高于FDN-C。CHA的芳香度高及含有丰富的酚羟基和羧基,有利于AMPS和AA接枝共聚反应,可以作为石油替代品用于制备水泥等材料的高效分散剂。 展开更多
关键词 褐煤 氧化 腐殖酸 高效减水剂 合成 分散 吸附
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高碱煤与煤矸石掺烧SO_(2)和NO减排及结渣抑制研究 被引量：3
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作者 黄顺进 张丽 +6 位作者 颜井冲 王志刚 雷智平 李占库 任世彪 王知彩 水恒福 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期5581-5591,共11页
结渣和沾污是高碱煤燃烧锅炉中普遍存在的难题。同时,源于采煤和洗煤的大量固废煤矸石出于经济和生态考虑亦须实现减量化处理和资源化利用。基于此,通过掺烧高碱煤与煤矸石抑制煤灰沾污和结渣发生以及实现煤矸石的资源化利用,同时考察... 结渣和沾污是高碱煤燃烧锅炉中普遍存在的难题。同时,源于采煤和洗煤的大量固废煤矸石出于经济和生态考虑亦须实现减量化处理和资源化利用。基于此,通过掺烧高碱煤与煤矸石抑制煤灰沾污和结渣发生以及实现煤矸石的资源化利用,同时考察掺烧过程中污染气体(SO_(2)和NO)的释放及减排行为。结果表明,高碱煤与煤矸石静态的掺烧反应服从三维扩散模型,在一定比例下掺烧反应活化能低于单一燃料燃烧的活化能。掺烧过程中焦炭和CO可还原NO,同时灰分中过渡金属组分可促进NO原位减排,而SO_(2)的减排效果很大程度上取决于两燃料的掺烧比例及其灰分组成。掺烧过程中碱金属有效固留于灰渣中,从而降低煤灰沾污和结渣倾向,而碱土金属(Ca,Mg等)可同时与灰分组成中的硅铝及气相中SO_(2)发生竞争反应。此外,通过改变掺烧煤矸石矿物组成可调节灰渣组成及熔融温度。本研究结果可为通过掺烧高碱煤与煤矸石来缓解锅炉沾污和结渣难题提供科学参考。 展开更多
关键词 结渣和沾污 高碱煤 煤矸石 SO_(2)和NO减排 灰熔融温度
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锡林郭勒褐煤在超临界水和不同气氛下的液化性能 被引量：1
7
作者 张恺 王知彩 +5 位作者 雷智平 任世彪 康士刚 颜井冲 李占库 水恒福 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期43-49,共7页
研究了锡林郭勒褐煤在超临界水和N_(2)气氛下,以及K_(2)CO_(3),FeS+S和KOH三种催化剂分别作用下的液化性能,并与其在供氢溶剂四氢萘和H_(2)气氛下的液化性能进行比较。结果表明:锡林郭勒褐煤在供氢溶剂四氢萘和H_(2)气氛下具有较高的液... 研究了锡林郭勒褐煤在超临界水和N_(2)气氛下,以及K_(2)CO_(3),FeS+S和KOH三种催化剂分别作用下的液化性能,并与其在供氢溶剂四氢萘和H_(2)气氛下的液化性能进行比较。结果表明:锡林郭勒褐煤在供氢溶剂四氢萘和H_(2)气氛下具有较高的液化活性,在420℃、无催化剂条件下褐煤的液化转化率和油水气收率分别为76.8%和51.0%;而在相同温度、添加5%甲酸的超临界水和N_(2)气氛下,褐煤的液化转化率和油水气收率分别降为32.0%和29.2%,且褐煤液化主要转化为附加值高的油气部分。K_(2)CO_(3),FeS+S和KOH三种催化剂对锡林郭勒褐煤在超临界水中液化都具有较好的催化活性,按催化活性由高到低排序为K_(2)CO_(3),FeS+S,KOH;420℃时K_(2)CO_(3)对锡林郭勒褐煤具有最好的催化效果,褐煤的液化转化率和油水气收率最高,分别为46.5%和42.2%。气氛对锡林郭勒褐煤在超临界水中的液化性能具有较大的影响,在CO气氛下锡林郭勒褐煤的液化活性最高,420℃时褐煤的液化转化率和油水气收率最高,分别为52.2%和44.4%。这是由于在CO气氛下能够发生水煤气变换反应,可以为液化过程提供原位活性H,从而促进了油气收率和液化转化率的提高。 展开更多
关键词 褐煤 超临界水 催化剂 N_(2)气氛 液化
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高钠煤掺烧煤矸石固钠和协同作用研究 被引量：2
8
作者 颜井冲 杨启同 +4 位作者 张丽 方红新 雷智平 李占库 水恒福 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第4期149-156,共8页
为研究高钠煤掺烧煤矸石抑制煤灰沾污结渣可行性,采用热重分析仪和固定床反应器考察了二者掺烧性能及掺烧对煤灰中Na保留的影响。通过掺烧前后灰渣中Na含量的差异,评价高钠煤掺烧煤矸石提高Na在灰渣中保留的可行性。通过对比理论和试验... 为研究高钠煤掺烧煤矸石抑制煤灰沾污结渣可行性,采用热重分析仪和固定床反应器考察了二者掺烧性能及掺烧对煤灰中Na保留的影响。通过掺烧前后灰渣中Na含量的差异,评价高钠煤掺烧煤矸石提高Na在灰渣中保留的可行性。通过对比理论和试验燃烧失重和质量变化速率,确定二者掺烧中协同转化性能。试验用高钠煤中的Na主要以水溶性、酸溶性和胺溶性钠为主,但燃烧前后均未检测到含钠化合物的晶体衍射峰。掺烧可显著提高灰渣中钠含量,当高钠煤燃烧中添加10%煤矸石时,灰渣中Na含量提高50%~75%,证实了掺烧煤矸石可实现燃烧中固钠。同时,掺烧提高了燃烧反应速率,降低了最大燃烧失重峰温,表现出明显的协同转化作用。通过进一步优化掺烧工况,有望实现高钠煤与煤矸石协同、高效、安全转化,达到节能减排目的。 展开更多
关键词 高钠煤 煤矸石 协同效应 催化燃烧 固钠
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重油热稳定性及其对油煤共加氢液化性能的影响
9
作者 王知彩 涂明远 +7 位作者 潘春秀 孙磊 康士刚 李占库 颜井冲 任世彪 雷智平 水恒福 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期62-71,共10页
以长庆催化裂化重油(FCC)和催化裂解重油(DCC)两种重油及魏墙煤(WQ)为原料,通过重油热处理、加氢处理及油煤共液化,利用元素分析、红外光谱分析及热重分析等手段对产物结构组成进行了分析表征,考察了两种重油热稳定性及其对油煤共加氢... 以长庆催化裂化重油(FCC)和催化裂解重油(DCC)两种重油及魏墙煤(WQ)为原料,通过重油热处理、加氢处理及油煤共液化,利用元素分析、红外光谱分析及热重分析等手段对产物结构组成进行了分析表征,考察了两种重油热稳定性及其对油煤共加氢液化性能的影响。结果表明:重油高温热稳定性较差,热处理后正己烷不溶物质量分数明显提高;FCC易于脱氢芳构化,DCC以极性组分缩合为主,催化加氢能够抑制FCC高温脱氢;以FeS+S为催化剂催化时,供氢溶剂四氢萘(THN)中WQ液化转化率显著高于非供氢溶剂甲苯中WQ液化转化率,440℃时THN溶剂中WQ转化率最高,达到71.2%;油煤共加氢液化时,FCC和DCC都可以不同程度促进WQ转化,两种溶剂中WQ共液化转化率最高分别达到80.3%(FCC,420℃)和83.5%(DCC,420℃),但是沥青烯(AS)和前沥青烯(PA)等重质产物收率高;重油热稳定性是影响油煤共液化及液化产物分布的重要因素,重油主要通过自身缩合以及与煤共液化产物作用形成重质产物;FCC/WQ共液化重质产物以AS为主,主要来自于FCC脱氢缩合;DCC/WQ共液化时DCC极性组分缩合形成以PA为主的重质产物;较低温度(低于420℃)下,FCC脱氢缩合程度低,与WQ共液化匹配性好;较高液化温度(不低于420℃)可抑制DCC极性组分缩合,DCC适合与WQ高温共液化。 展开更多
关键词 魏墙煤 重油 热稳定性 共加氢 液化性能
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