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Morphology engineered PtSn/CeO2 catalysts for oxidative dehydrogenation of propane with carbon dioxide 认领 引用
1
作者 Chao Peng Guoqing Yang +1 位作者 Hanqing Ge Zhongwen Liu 《Journal of Rare Earths》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第7期2106-2118,I0004,共13页
The oxidative dehydrogenation of propane with carbon dioxide(CO2-ODP)has received significant attention as an environmentally benign route for the propene production.However,the development of high-performance cata... The oxidative dehydrogenation of propane with carbon dioxide(CO2-ODP)has received significant attention as an environmentally benign route for the propene production.However,the development of high-performance catalysts remains a critical challenge hindering its industrial implementation.In this work,CeO2 samples with distinct morphologies resembling flowers(F-CeO2),rods(R-CeO2),spindles(SP-CeO2),and sheets(SH-CeO2)were successfully synthesized by simply changing the hydrothermal conditions,and the shape-dependent impact of oxygen-defect contents over CeO2 on the structural and electronic properties of the impregnated PtSn/CeO2 catalysts was studied for CO2-ODP.Characterizations reveal a positive correlation between the Pt electron density and oxygen-defect contents in an increasing order of PtSn/F-CeO2<PtSn/R-CeO2<PtSn/SP-CeO2<PtSn/SH-CeO2.In the case of the catalytic results,the same changing pattern is observed for the initial C3H8 conversion and C3H6selectivity.Moreover,the highest initial propene space-time yield of 0.71 kg_((C3H6))/(kg(cat)·h)achieving over the PtSn/SH-CeO2 catalyst is still retained at 0.35 kg_((C3H6))/(kg(cat)·h)after a time on stream of 200min.This perfo rmance surpasses those of most reported CO2-ODP catalysts.The morphology-dependent catalytic phenomena are attributed mainly to the varied activation energies of CO2-ODP,which are determined by the oxygen defect-induced electronic and structural interplay between Pt,Sn,and CeO2.These findings provide valuable insights for the rational design and optimization of Pt-based catalysts for CO2-ODP,particularly in the selection of oxide supports. 展开更多
关键词 Propane Carbon dioxide Oxidative dehydrogenation Pt CeO2defect Rare earths
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Dual-functional photocatalysts for in-situ generation of proton(H+)and photoreduction of carbon dioxide(CO2):A review 认领 引用
2
作者 Khoa Dang Dang 《Journal of Materiomics》 SCIE EI CSCD 2026年第5期25-48,共24页
To date,the question of how to address the challenges associated with urgent global carbon emissions while harnessing renewable energy remains unanswered,a challenge that our world has so far failed to solve.Among man... To date,the question of how to address the challenges associated with urgent global carbon emissions while harnessing renewable energy remains unanswered,a challenge that our world has so far failed to solve.Among many strategies,artificial photosynthesis systems that mimic natural processes to enable the in-situ generation of protons(H+)for hydrogenation of CO2 into value-added carbonaceous fuels represent a promising route.Herein,this review highlights recent advancements in solar-driven photoreduction of CO2 in the presence of H+.Emphasis is placed on photocatalysts and their funda-mental mechanisms governing the photoreduction of CO2,including light absorption,charge-carrier dynamics,surface adsorption,and photocatalytic efficiency.The concept of dual-functional photo-catalytic active CO2 via in-situ generation of H+provides a sustainable and carbon-neutral pathway to produce renewable energy.Although many efforts have been made,the overall energy conversion ef-ficiency remains limited by the complexity of multistep reactions,rapid electron-hole recombination rates,and low quantum efficiencies.This review critically examines the key technical challenges and current strategies for further improving solar-to-fuel efficiency,with a focus on developing novel photocatalysts.Additionally,combining photocatalysis with biocatalysis,electrocatalysis,photo-electrochemical architectures,or membrane-assisted processes may enable the practical applications of artificial photosynthesis and help bridge the efficiency gap between lab-scale to industrial-scale. 展开更多
关键词 Photocatalyst Carbon dioxide (CO2)Solar-to-fuel Hydrogen(H2) Water splitting
Stimulation of tight basalt reservoirs using supercritical carbon dioxide: Implications for large-scale carbon sequestration 认领 引用 被引量：2
3
作者 Xiufeng Zhang Fengshou Zhang +3 位作者 Xuehang Song Junjie Wei Shuyuan Liu Jiangmei Wang 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2025年第6期3577-3592,共16页
Although supercritical carbon dioxide(SC-CO2)fracturing shows tremendous potential for maximizing injection efficiency and enhancing storage volumes,few investigations have been reported on the SC-CO2 fracturing... Although supercritical carbon dioxide(SC-CO2)fracturing shows tremendous potential for maximizing injection efficiency and enhancing storage volumes,few investigations have been reported on the SC-CO2 fracturing characteristics of tight basalts and the reactions between fractured basalt and SC-CO2.In this study,hydraulic fracturing experiments were conducted on cylindrical basalt specimens using water and SC-CO2 as fracturing fluids.Geometric parameters were proposed to characterize the fracture morphologies based on the three-dimensional(3D)reconstructions of fracture networks.The rock slices with induced fractures after SC-CO2 fracturing were then processed for fluid(deionized water/SC-CO2)-basalt reaction tests.The experimental results demonstrate that SC-CO2 fracturing can induce complex and tortuous fractures with spatially dispersed morphologies.Other fracturing behaviors accompanying the acoustic emission(AE)signals and pump pressure changes show that the AE activity responds almost simultaneously to variation in the pump pressure.The fractured basalt blocks exposed to both SC-CO2 and water exhibit rough and uneven surfaces,along with decreased intensities in the element peaks,indicating that solubility trapping predominantly occurs during the early injection stage.The above findings provide a laboratory research basis for understanding the fracturing and sequestration issues related to effective CO2 utilization. 展开更多
关键词 Basalt Supercritical carbon dioxide(SC-CO2) Hydraulic fracturing Induced fracture Carbon sequestration
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Corrosion Behavior of 304LN Stainless Steel in High‑Temperature Supercritical Carbon Dioxide: Oxidation and Carburization 认领 引用
4
作者 Nanfu Li Bin Wu +6 位作者 Jiazhen Wang Ming Shu Yusheng Zhang Yifeng Li Jianqiu Wang En‑Hou Han Hongliang Ming 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 2025年第10期1809-1826,共18页
The corrosion behavior of 304LN austenitic stainless steel in supercritical CO2 at 650℃ was investigated.The results show that 304LN follows Wagner’s law kinetics,forming a protective oxide flm consisting of SiO_... The corrosion behavior of 304LN austenitic stainless steel in supercritical CO2 at 650℃ was investigated.The results show that 304LN follows Wagner’s law kinetics,forming a protective oxide flm consisting of SiO2,(Cr,Mn)3O4,and Cr2O3 from the inner to outer layers.A shallow carburization depth of approximately 130 nm indicates excellent resistance to carburization.The roles of key elements in 18/8 austenitic stainless steel represented by 304LN,such as Cr,Ni,and Si,were analyzed,highlighting their contributions to anti-carburization performance and corrosion resistance under harsh conditions. 展开更多
关键词 304LN Supercritical carbon dioxide(SC-CO2) Corrosion Transmission electron microscopy(TEM) Carburization
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ScCO2作用下含水性对煤化学组成和结构的影响 认领 引用 被引量：4
5
作者 张小东 孙泽源 +3 位作者 张瑜 张硕 李勇 杜志刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第1期678-688,共11页
深部煤层封存CO2过程中,CO2常处于超临界状态(ScCO2),与水、煤存在复杂的物理化学反应,促使煤的化学组成和结构发生变化,进而影响CO2地质封存的效果。为研究不同含水条件下ScCO2对煤化学组成和结构的影响,以焦煤为研究对... 深部煤层封存CO2过程中,CO2常处于超临界状态(ScCO2),与水、煤存在复杂的物理化学反应,促使煤的化学组成和结构发生变化,进而影响CO2地质封存的效果。为研究不同含水条件下ScCO2对煤化学组成和结构的影响,以焦煤为研究对象,开展了不同含水率下ScCO2-煤反应试验,对比反应前后煤的化学组成和结构的差异,探讨含水性对ScCO2-煤反应的影响机制。结果表明:ScCO2对煤中碳酸盐矿物溶解性较强,其次是黏土矿物,随含水率增大,反应残余煤中碳酸盐矿物的质量分数先增后减;较大含水率时,ScCO2与煤中碳酸盐矿物的反应强于黏土矿物,故碳酸盐矿物减少更为显著。ScCO2与H2O对煤化学结构中含氧官能团的影响较大,而对芳香烃、脂肪烃的影响较小;ScCO2导致煤中含氧官能团含量降低,随水分增加,富氧指数(I2)显著增大,而富氢指数(I1)、芳香度(I3)和缩聚度(I4)变化较小。ScCO2的溶胀作用,使芳香层间距(d002)增大,同时延展度(La)、芳香层数(Nc)、芳碳率(fa')和脂碳率(fal)均减小;随水分增加,d002、La和fa'先增后减,Lc、Nc和fal的变化趋势则相反。水分在一定程度上可提升ScCO2对煤低分子化合物的萃取效果,促进煤芳香结构无序化,但随水分含量进一步增大,水分将会阻止CO2进入煤体,煤中碳酸盐矿物先一步与ScCO2反应,进而弱化ScCO2对煤有机质的萃取效应,表现为空气干燥基态时ScCO2对煤有机质的溶出量和化学结构破坏的影响更明显,饱水态时矿物质的溶蚀更显著。 展开更多
关键词 煤 ScCO2 含水率 矿物组成 官能团 化学结构
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重点行业碳捕集技术应用现状、挑战与对策 认领 引用 被引量：2
6
作者 王乐萌 郝玉婷 +8 位作者 刘铮 张敬巧 赵若楠 李旭华 朱瑶 曹婷 吕海洋 王博瑞 王涵 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期591-601,共11页
碳捕集是目前实现大规模温室气体减排的重要技术手段,是电力、钢铁、水泥、化工等重点行业深度脱碳的可行技术方案。碳捕集的主流技术包括化学吸收法、固体吸附法、膜分离法以及全氧燃烧技术,已在多个领域展开应用。目前,化学吸收法应... 碳捕集是目前实现大规模温室气体减排的重要技术手段,是电力、钢铁、水泥、化工等重点行业深度脱碳的可行技术方案。碳捕集的主流技术包括化学吸收法、固体吸附法、膜分离法以及全氧燃烧技术,已在多个领域展开应用。目前,化学吸收法应用最广泛,适用于电力、石油化工、钢铁等多个行业。此外,针对行业中不同CO2浓度捕集问题,压缩液化-低温精馏及化学吸收-固体吸附耦合方法分别用于石油化工和钢铁行业。总体来看,当前重点行业碳捕集技术面临的主要问题包括投资运行成本高,吸收剂性能有待提升,不同行业中碳捕集技术的应用场景有所差异等。针对这些关键问题,应加快研发新型高效吸收剂与智能配胺技术,以大幅降低再生能耗并提升对烟气波动的适应性;同时,需开发高通量、低能耗的核心设备内构件,以缩小设备体积、降低运行成本,从而驱动百万吨级项目的规模化应用。 展开更多
关键词 重点行业 二氧化碳 碳捕集 运行成本 提升路径
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中国水泥行业污染物与二氧化碳排放清单及分布特征 认领 引用 被引量：2
7
作者 李朋 吕松 +3 位作者 白孝轩 李超 周卫青 屈加豹 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第5期2860-2869,共10页
水泥行业是空气污染物和二氧化碳(CO2)排放的主要来源之一.为减少其排放,中国实施了一系列大气污染物防治和节能降碳措施,显著改变了水泥行业污染物和温室气体排放特征.基于2023年全国水泥行业在线监测和排污许可数据,自下而上编制... 水泥行业是空气污染物和二氧化碳(CO2)排放的主要来源之一.为减少其排放,中国实施了一系列大气污染物防治和节能降碳措施,显著改变了水泥行业污染物和温室气体排放特征.基于2023年全国水泥行业在线监测和排污许可数据,自下而上编制了中国水泥行业高时空分辨率的大气污染物(PM、SO2和NOx)和CO2排放清单.结果表明,2023年中国水泥行业的PM、SO2、NOx和CO2排放量分别为2.48×104、3.95×104、45.86×104和100072.97×104t,其中广西、广东和云南是大气污染物排放热点省域,而安徽、广东和四川是CO2排放热点省域.从时间维度来看,近年来中国水泥行业大气污染排放控制政策成效显著,2023年,中国水泥行业ρ(窑头PM)、ρ(窑尾PM)、ρ(SO2)和ρ(NOx)年均值分别为4.41、4.70、11.67和139.16 mg·m-3,较2018年分别下降55.91%、65.52%、51.31%和39.15%.从区域维度来看,各省域间排放浓度存在显著差异,其中东部和北部等地区低于全国平均水平.从污染物维度来看,PM和SO2已基本提前满足超低排放标准限值,但NOx仍需进一步加强管控.研究所构建的排放清单可为中国水泥行业的污染物和CO2协同管控政策制定提供数据支撑. 展开更多
关键词 水泥行业 排放清单 大气污染物 二氧化碳(CO2) 排放浓度 排放因子
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碳交易机制下考虑液态CO2储能的微电网双层优化调度 认领 引用 被引量：2
8
作者 李子龙 匡洪海 +1 位作者 徐雨淏 王俊 《电源学报》 CSCD 北大核心 2026年第3期100-110,共11页
为减少微电网系统运行的碳排放量,同时考虑可再生能源出力不确定性对系统调度结果的影响,提出1种含液态二氧化碳CO2(carbon dioxide)储能的微电网双层优化低碳经济调度模型。该模型将阶梯式碳交易机制引入系统的运行调度阶段,以减少... 为减少微电网系统运行的碳排放量,同时考虑可再生能源出力不确定性对系统调度结果的影响,提出1种含液态二氧化碳CO2(carbon dioxide)储能的微电网双层优化低碳经济调度模型。该模型将阶梯式碳交易机制引入系统的运行调度阶段,以减少微电网系统的碳排放量。在碳交易场景下,通过对比分析液态CO2储能和常规储能2种模型在微电网运行时所产生的碳排放量和调度成本数据,验证了所提模型在引入液态CO2储能后可以有效减少碳排放量和提高经济性。 展开更多
关键词 微电网 液态CO2储能 碳交易机制 双层优化 不确定性
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Carbene dual-function bridging of Ag-Cu sites enables*CO pooling for*COCHO coupling with>80%C2+selectivity in CO2 electroreduction 认领 引用
9
作者 Haoyu Zhang Lujie Jin +6 位作者 Tanghong Zheng Xinran Qiu Yang Liu Dongyun Chen Qingfeng Xu Youyong Li Jianmei Lu 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第3期105-114,共10页
The electrocatalytic CO2 reduction reaction(CO2RR)offers a promising sustainable route for producing high-value C2+chemicals and fuels by using renewable electricity.However,boosting C2+product yields has ... The electrocatalytic CO2 reduction reaction(CO2RR)offers a promising sustainable route for producing high-value C2+chemicals and fuels by using renewable electricity.However,boosting C2+product yields has been significantly hindered by insufficient*CO intermediate generation in confined spaces and limited activity of sites for subsequent hydrogenation and C-C coupling processes.Herein,we introduce an efficient strategy that involves carbene dual-function bridging of Ag-Cu sites to enable*CO pooling and facilitate*COCHO coupling.As a result,a remarkable C2+Faradaic efficiency of 80.3%at 400 mA cm-2 was achieved.In-situ surface-enhanced Raman spectroscopy,in-situ attenuated total reflection surface-enhanced infrared absorption spectroscopy,and density functional theory calculations collectively uncover the underlying mechanism.Carbene facilitates CO spillover from Ag to Cu sites,modulates the electronic structure of Cu,stabilizes CO intermediates,and reduces the energy barrier for CO hydrogenation.These effects synergistically enhance C-C coupling,thereby improving the Faradaic efficiency for C2+product formation. 展开更多
关键词 Carbon dioxide C2+products Electrolysis Carbene modification Dual-function bridging
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Hydromechanical modeling of CO2 injection into a saline aquifer:Analytical solution and fault-related seismicity assessment 认领 引用
10
作者 Yan Zou Bing Bai +3 位作者 Hongwu Lei Mingyao Wei Haiqing Wu Derek Elsworth 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2026年第7期5125-5145,共21页
The injection of substantial quantities of carbon dioxide into subsurface reservoirs may alter the stress state of geological formations,potentially reactivating pre-existing faults and triggering induced seismicity.C... The injection of substantial quantities of carbon dioxide into subsurface reservoirs may alter the stress state of geological formations,potentially reactivating pre-existing faults and triggering induced seismicity.Comprehensive hydromechanical coupling analytical approaches for predicting CO2 injectioninduced earthquakes remain underdeveloped.This study proposed an analytical solution for fullycoupled hydromechanical modeling of a saline aquifer due to CO2 injection and applied it to the assessment of fault-related seismicity induced by CO2 geological storage.Firstly,we derived the analytical solutions for pore pressure buildup and stress change,considering not only pore pressure diffusion but also poroelastic stressing and caprock stiffness.Then,we quantifiedthe relative seismicity rates from Coulomb failure stress change using Dieterich's rate-and-state seismicity model.Subsequently,we investigated the occurrence rates and exceedance probabilities of CO2 injection-induced earthquakes with different magnitudes according to a hybrid physical-statistical approach.Finally,we conducted a series of parametric studies to reveal the influenceof several factors on induced seismicity.The results demonstrate several key findings.First,the proposed analytical solutions showed good agreement with multiphysics multiphase numerical simulation.Second,the traditional pure-hydraulic diffusion model overestimated the relative seismicity rate compared to the fully-coupled hydromechanical poroelastic model under a normal faulting stress regime.Third,the newly presented formula for the radius of the perturbed region was appropriate in reflectingthe spatial-temporal evolution of seismicity rate.Finally,among the factors,the CO2 injection rate had the largest impact on the occurrence rate and exceedance probability of induced earthquakes.In summary,this study established a comprehensive framework for evaluating CO2 injection-induced seismicity according to fully-coupled hydromechanical analytical solutions. 展开更多
关键词 Carbon dioxide(CO2)geological storage Injection-induced earthquake Poroelastic effect Analytical solution Probabilistic seismic risk assessment
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大气二氧化氮和臭氧长期暴露与死亡风险:系统综述与Meta分析 认领 引用
11
作者 张彬 何兴侯 +8 位作者 宋晓明 李梦瑶 徐洪兵 单旭阳 方言 吴荣山 李晓倩 黄薇 吴丰昌 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期481-492,共12页
为评估全球二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)长期暴露对死亡风险的影响,本研究系统检索了2018年1月−2024年10月期间发表在中国知网、维普、Web of Science和Embase数据库中NO2和O3长期暴露与死亡风险的相关文献,合并现行《全球空气... 为评估全球二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)长期暴露对死亡风险的影响,本研究系统检索了2018年1月−2024年10月期间发表在中国知网、维普、Web of Science和Embase数据库中NO2和O3长期暴露与死亡风险的相关文献,合并现行《全球空气质量指导值》(简称“WHO AQGs 2021”)的流行病学证据开展分析。遵循WHO AQGs 2021制定的原则进行文献筛选、资料提取、文献质量评价,采用随机效应荟萃分析(Meta)合并效应估计值RR(相对危险度);最终纳入96项全球NO2和O3长期暴露与死亡风险研究,包括WHO AQGs 2021制订纳入的46项研究以及此次检索纳入的50项研究。结果表明:①NO2年均浓度每增加10μg/m3可显著增加全因死亡风险(RR=1.05,95%CI:1.03~1.07)、呼吸系统疾病死亡风险(RR=1.04,95%CI:1.03~1.06)、心血管疾病死亡风险(RR=1.06,95%CI:1.03~1.10)。②全球范围内O3长期暴露与死亡风险未发现显著关联,美洲区域O3峰季(4−9月)浓度每增加10μg/m3,全因死亡风险的RR值为1.01(95%CI:1.00~1.02),西太平洋区域全因死亡的RR值为1.04(95%CI:1.01~1.07)。③基于站点监测获得的O3峰季浓度对死亡风险影响的效应估计值略高于基于模式模拟暴露的估计值,差异无统计学意义。研究显示,全球范围内NO2长期暴露显著增加死亡风险,美洲和西太平洋区域O3长期暴露显著增加死亡风险,效应存在显著区域异质性。我国关于NO2和O3长期暴露影响的流行病学研究较为有限,综合污染物监测与精细化暴露模拟技术开展前瞻性队列研究,将有助于探索NO2和O3长期暴露与我国人群死亡风险的关联。 展开更多
关键词 Meta分析 二氧化氮(NO2) 臭氧(O3) 死亡风险
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Ambient NO2 induces premature pulmonary senescence in rats:The role of the ROS-DRG1/CDK5 axis 认领 引用
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作者 Shuzi Ye Sijia Luo +3 位作者 Yuanyuan Tan Rongrong Zhang Di Ji Fang Xiao 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第6期271-282,共12页
Cellular senescence plays a crucial role in respiratory diseases.Nitrogen dioxide(NO2),a major air pollutant,causes multi-system toxicity,primarily affecting the respiratory system.However,the association between N... Cellular senescence plays a crucial role in respiratory diseases.Nitrogen dioxide(NO2),a major air pollutant,causes multi-system toxicity,primarily affecting the respiratory system.However,the association between NO2and pulmonary senescence remains unclear.This study systematically explored the association between NO2exposure and premature pulmonary senescence using animal and cellular models.Rats were exposed for 45 days(4 h/day)to filtered air,0.5 ppmV,or 5.0 ppmV NO2.Human bronchial epithelial(HBE)cells were treated with 0 or 120μmol/L NaNO3,a stable metabolite of NO2,for 96 h.HBE cells exhibited hallmark senescence phenotypes,including elevated reactive oxygen species(ROS),increased expression of senescence-associated proteins(Fibronectin 1(Fn1),Clusterin(CLU),senescence Marker Protein 30(SMP30)),elevated β-galactosidase(β-gal)activity,increased developmentally regulated GTP-binding protein 1(DRG1)and cyclin-dependent protein kinase 5(CDK5)expression,and G1-phase cell cycle arrest.Treatment with the ROS inhibitor N-acetylcysteine(NAC),si-DRG1,or a CDK5 inhibitor alleviated these effects.Co-immunoprecipitation assays revealed that NaNO3promoted the interaction between DRG1 and CDK5 during senescence.The study demonstrated that NO2/NaNO3induces bronchial epithelial cellular senescence,contributing to pulmonary senescence via ROS-dependent upregulation of DRG1 and CDK5 expression and interaction.Targeting the ROS-DRG1/CDK5 axis may represent a therapeutic strategy for environmental pollutant-induced premature respiratory senescence and provide new insights for the management of related disorders. 展开更多
关键词 Cellular senescence Nitrogen dioxide(NO2) Pulmonary senescence Reactive oxygen species(ROS) Developmentally regulated gtp-binding protein 1(DRG1) Cyclin-dependent protein kinase 5(CDK5)
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ScCO2-水作用下页岩纳米孔与吸附性能演变机制 认领 引用
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作者 冯光俊 王猛 +5 位作者 朱炎铭 宋昱 代旭光 郑司建 谢红 尚福华 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第1期142-157,共16页
【背景】超临界CO2(ScCO2)强化页岩油气开采是一种有效的地质封存途径。ScCO2注入页岩储层会引发复杂的ScCO2-水-岩相互作用,导致页岩物质组分、纳米孔及吸附性能演变,这也是评价CO2封存效率的关键科学问题。【方法】以... 【背景】超临界CO2(ScCO2)强化页岩油气开采是一种有效的地质封存途径。ScCO2注入页岩储层会引发复杂的ScCO2-水-岩相互作用,导致页岩物质组分、纳米孔及吸附性能演变,这也是评价CO2封存效率的关键科学问题。【方法】以渝东南地区龙马溪组页岩为研究对象,开展ScCO2-水-岩作用模拟实验,综合运用X射线衍射、低压CO2/N2吸附、分形理论及等温吸附实验,探究ScCO2-水作用诱导页岩物质组成、纳米孔结构、分形非均质性及吸附性能的演变机制。通过控制ScCO2-水-岩作用时间、温度和压力,深入剖析CO2吸附封存效率的影响因素。【结果和结论】(1)ScCO2-水-岩作用过程中发生萃取溶解、溶蚀作用及离子置换反应,致使页岩总有机碳、碳酸盐和黏土矿物质量分数显著降低。随着作用时间和压力增大,页岩有机/无机组分质量分数变化愈加显著。(2)有机质萃取与矿物溶蚀作用增大了页岩纳米孔体积和比表面积。作用温度升高主要促进了0.9~1.5 nm的微孔发育,作用压力增大对微孔(<2 nm)和介孔(2~50 nm)均具有明显增容效应,并增强了孔隙结构非均质性。然而,随着作用时间延长,次生矿物沉淀并堵塞孔隙,其中微孔及其非均质性受沉淀减容影响尤为明显。(3)与亚临界CO2相比,超临界CO2-水作用后页岩对CO2的吸附能力和吸附速率呈现阶跃式增长。维持CO2超临界温压条件对提升页岩储层的吸附性能及封存效率至关重要,但长期封存过程中需重视次生沉淀堵塞孔隙对封存效率的劣化效应。研究成果可为ScCO2强化页岩油气开采及科学优化CO2地质封存效率提供理论依据。 展开更多
关键词 超临界CO2 页岩 孔隙结构 分形 吸附 溶蚀/沉淀
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SnO2微结构的水热可控制备及其氢气气敏特性研究 认领 引用
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作者 王璇 张海 +3 位作者 牛曙 陈青松 李国栋 吴启瑞 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2026年第6期189-195,200,共7页
电力变压器油中溶解气体的在线监测对于早期故障诊断至关重要。合成了不同水热时间下的SnO2纳米材料,适中的水热时间(24 h)可获得结晶度高、形貌规整的纳米立方体结构,同时显著提升了氧空位比例(71.91%)并优化了介孔结构。气敏测试... 电力变压器油中溶解气体的在线监测对于早期故障诊断至关重要。合成了不同水热时间下的SnO2纳米材料,适中的水热时间(24 h)可获得结晶度高、形貌规整的纳米立方体结构,同时显著提升了氧空位比例(71.91%)并优化了介孔结构。气敏测试结果显示,在200℃最佳工作温度下,优化后的SnO2传感器对8.18×10-7 mol/L H2的响应值高达28.1,响应/恢复时间分别为82.3 s/87.9 s,并展现出优异的线性依赖关系(R2=0.9963)及长期稳定性(30 d衰减<5%)。 展开更多
关键词 二氧化锡(SnO2) 传感器 水热合成 溶解气体氢气 气敏性能
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二氧化碳地质利用与封存项目土壤CO2通量监测研究 认领 引用
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作者 宋涛涛 靳军 +4 位作者 宫兆波 王兴华 倪丰平 吴永花 程媛 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期114-123,共10页
二氧化碳地质利用与封存(CGUS)是践行国家“双碳”目标和保障能源安全的重要技术构成,封存有效性评价是CGUS体系的重要组成部分,贯穿项目全生命周期。基于土壤CO2通量监测分析方法,开展了准噶尔盆地某CGUS示范项目泄漏监测研究,分析... 二氧化碳地质利用与封存(CGUS)是践行国家“双碳”目标和保障能源安全的重要技术构成,封存有效性评价是CGUS体系的重要组成部分,贯穿项目全生命周期。基于土壤CO2通量监测分析方法,开展了准噶尔盆地某CGUS示范项目泄漏监测研究,分析了土壤CO2通量测试影响因素,阐述了区域通量差异和可能泄漏途径。研究结果表明:土壤测试深度、测试时长、环境温度和表层土壤性状是土壤CO2通量的关键影响因素,不同时期监测核算排放量需考虑环境温度的影响;单井周边区土壤CO2通量较高,井筒1 m范围CO2平均排放速率约为背景区的8倍,井筒是现阶段CO2逸散的主要途径;示范项目监测期间区域土壤CO2逸散排放量约372.89 kg/d,全年CO2逸散排放量约占注入量的0.14%,对环境影响甚小。 展开更多
关键词 二氧化碳地质利用与封存 监测 泄漏 土壤CO2通量 井筒
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磁性锰铁尖晶石@CeO2活化过氧乙酸降解水中四环素 认领 引用
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作者 孙娜 杨昱清 +3 位作者 刘占孟 尧骞慧 崔培涛 王励卿 《环境工程》 CAS CSCD 2026年第1期89-100,共12页
为解决水中四环素污染问题,通过共沉淀法制备了磁性MnFe2O4@CeO2复合材料,并构建了MnFe2O4@CeO2/PAA催化降解体系。采用SEM、XRD等对MnFe2O4@CeO2进行表征,并考察了PAA浓度、催化剂投加量、初始pH值等因素对... 为解决水中四环素污染问题,通过共沉淀法制备了磁性MnFe2O4@CeO2复合材料,并构建了MnFe2O4@CeO2/PAA催化降解体系。采用SEM、XRD等对MnFe2O4@CeO2进行表征,并考察了PAA浓度、催化剂投加量、初始pH值等因素对MnFe2O4@CeO2/PAA体系去除四环素效能的影响。结果表明:当n(Ce)∶n(Mn)为1∶3、pH为7、PAA浓度为200µmol/L、催化剂投加量为0.1g/L时,30 min内即可降解97.3%TC,在pH值为3~9内均对TC具有良好的降解效果。阴离子和腐殖酸对体系具有不同程度的抑制作用。EPR、淬灭实验和XPS分析共同揭示了体系对TC的降解机理:Mn与Ce是活化PAA的主体,CH3C(O)OO·是降解TC的主要活性物质。此外,考察了体系在不同实际水体以及对其他难降解有机污染的适用性。最后,对MnFe2O4@CeO2材料的稳定性和重复利用性进行测试,经过CeO2负载的磁性MnFe2O4降低了金属离子浸出且稳定性较好,经过5次循环利用实验后,体系对TC去除率仍可达到86.9%。 展开更多
关键词 磁性锰铁尖晶石(MnFe2O4) 二氧化铈(CeO2) 过氧乙酸 抗生素 四环素 高级氧化
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煤层气井注超临界二氧化碳与电加热复合传热特性研究 认领 引用
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作者 董亮亮 冯海洋 +1 位作者 祝效华 李天洲 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期115-123,共9页
储层低渗透性是制约煤层气井采收率的重要因素之一,采用超临界二氧化碳(scCO2)驱替技术可兼顾煤层气增产与CO2的地质封存协同。针对煤层气注热开采过程中,井下电加热与scCO2复合传热规律不明的问题,构建scCO2注入与电加热... 储层低渗透性是制约煤层气井采收率的重要因素之一,采用超临界二氧化碳(scCO2)驱替技术可兼顾煤层气增产与CO2的地质封存协同。针对煤层气注热开采过程中,井下电加热与scCO2复合传热规律不明的问题,构建scCO2注入与电加热协同的热-流耦合数值模型,采用有限体积法结合湍流模型,探究地层压力、加热功率、注入速率对井筒内流动传热特性的作用规律。研究结果表明:①地层压力的改变对出口scCO2温度的影响较为有限,但高压环境有助于提高系统的热利用效率;②电加热器功率的增大能够显著提高scCO2温度,促进煤层气的解吸甚至煤岩的原位热解,但过高的功率易导致加热器局部温度超限;③增大scCO2的注入速率能够有效强化换热,降低加热器轴向温差,但注入速率大于15000 Nm3/h时,scCO2温度低于煤岩的热解温度,无法同时满足煤层气解吸和煤岩的原位热解,同时注入速率过低不利于CO2封存。结论认为,研究为注scCO2与电加热器协同开采煤层气与煤岩的原位热解提供了理论依据。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳(scCO2) 煤层气 电加热 传热 热-流耦合 CO2驱
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CO2气氛条件下单基药的能量释放过程及规律研究 认领 引用
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作者 李成龙 丁亚军 肖忠良 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第2期122-129,共8页
针对发射药/超临界二氧化碳(SC-CO2)在弹射做功方面的应用潜力需求,通过与N2环境对比开展了热分析、静态燃烧与密闭燃烧试验,研究了单基药在CO2的热分解与燃烧特性。结果表明,CO2环境明显抑制单基药热解过程,其活化能最大值... 针对发射药/超临界二氧化碳(SC-CO2)在弹射做功方面的应用潜力需求,通过与N2环境对比开展了热分析、静态燃烧与密闭燃烧试验,研究了单基药在CO2的热分解与燃烧特性。结果表明,CO2环境明显抑制单基药热解过程,其活化能最大值较N2环境升高15.53 kJ·mol-1;单基药在CO2环境下燃烧时间显著延长,7 MPa时较N2环境增加1729 ms,且SC-CO2中单基药燃烧火焰呈现内白外淡红的特殊形貌;密闭燃烧时,液态CO2相变吸热导致单基药点火延迟达12.20 ms,单基药在SC-CO2环境下作用时间处于10-2 s量级。初始压力增加有助于提升单基药在SC-CO2环境下能量释放速率。 展开更多
关键词 单基发射药 CO2相变 能量释放 超临界二氧化碳(SC-CO2) 火焰形貌
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来流条件与叶轮几何对S-CO2离心压缩机反转作透平的性能影响 认领 引用
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作者 苗森春 谭兴兴 +2 位作者 吴江波 申正精 杜小泽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2026年第8期3346-3355,I0023,共10页
该文提出一种超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO2)双向布雷顿循环储能系统构想,其中,叶轮机需具备双向运行能力。为研究叶轮机在双向运行条件下的性能特性,以离心压缩机反转作透平为研究对象,通过理论推导和数值计... 该文提出一种超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO2)双向布雷顿循环储能系统构想,其中,叶轮机需具备双向运行能力。为研究叶轮机在双向运行条件下的性能特性,以离心压缩机反转作透平为研究对象,通过理论推导和数值计算相结合的方法展开研究。首先,理论推导分析压缩机反转作透平的最优工况;其次,数值模拟研究透平在不同来流条件下的性能特性,并探讨叶轮几何参数对透平性能的影响规律。结果表明,降低进口温度和增大进口压力可拓宽透平的高效运行区间;透平效率随流量增加呈先升后降趋势,其高效运行区间相较于压缩机工况向小流量偏移且范围变窄,但透平工况的最大效率高于压缩机工况;增加叶片数和叶片包角可提升输出功率和膨胀比,但过度增大会导致效率下降;叶顶间隙对效率影响显著,而叶片包角对输出功率和膨胀比影响最大。研究结果可为S-CO2离心压缩机反转作透平的优化设计及可逆压缩机的实现提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 离心压缩机作透平 超临界二氧化碳 气动性能 来流条件 几何结构
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CO2和N2混合气驱油的分子模拟 认领 引用
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作者 高亚慧 夏淑倩 +4 位作者 铁磊磊 常振 郑玉飞 郭永华 周泾泾 《当代化工》 CAS 2026年第3期690-695,共6页
二氧化碳强化采油技术(CO2-EOR)具备提采、减排的双重优势,但是我国CO2气源短缺。N2来源广且性质稳定,将其与CO2复合可以发挥CO2和N2的双重特点,对油藏开采具有一定的现实和长远意义,但是目前对于混合气驱油的研究有... 二氧化碳强化采油技术(CO2-EOR)具备提采、减排的双重优势,但是我国CO2气源短缺。N2来源广且性质稳定,将其与CO2复合可以发挥CO2和N2的双重特点,对油藏开采具有一定的现实和长远意义,但是目前对于混合气驱油的研究有限,尤其是其溶解驱油规律。采用分子动力学模拟,揭示了温度、压力、烃类分子结构对混合气驱油的微观影响规律。结果表明:较低的温度有利于混合气驱油;压力的影响复杂,在一定范围内,压力的升高会促进混合气驱动原油,但是当压力高于最小混相压力时,混合气会对原油产生挤压,不利于驱油;分子结构的影响主要是由烃类分子间色散力的不同导致的。此外,通过分子动力学模拟探究了南海东部某油田储层条件下混合气驱油的混溶过程,证实了混合气驱油的可行性,对混合气驱油的未来发展方向进行了探讨。 展开更多
关键词 二氧化碳 N2 混合气 溶解 驱油 分子模拟 微观机理
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