一、RECENT ADVANCES IN HYDRATE-BASED TECHNOLOGIES FOR NATURAL GAS STORAGE——A REVIEW（论文文献综述）
赵亚鹏,刘乐乐,孔亮,刘昌岭,吴能友[1]（2021）在《含天然气水合物土微观力学特性研究进展》文中研究表明天然气水合物作为一种资源储量大、分布范围广、能量密度高的清洁能源,受到了国内外的广泛关注,竞相研究安全高效、持续可控的开采方法.充分掌握含天然气水合物土的力学特性并厘清其在开采过程中的动态演化规律,是实现天然气水合物资源产业化开发的重要前提.含天然气水合物土的力学响应行为本质上是其内部结构演化的宏观反映,相关的微观力学特性研究对于深化含天然气水合物土力学特性认识具有重要的意义.本文从天然气水合物晶体、天然气水合物与土颗粒界面、含天然气水合物土3个尺度对含天然气水合物土微观力学特性的研究现状进行了总结,系统归纳了天然气水合物的晶体结构类型及天然气水合物的孔隙微观赋存模式;重点介绍了计算机断层扫描、扫描电子显微镜、X射线衍射及原子力显微镜等微观测试技术原理与特点;简述了与计算机断层扫描联用的三轴剪切实验、颗粒流程序模拟及分子动力学模拟在天然气水合物微观力学特性研究方面的最新进展;综合现有研究结果对含天然气水合物土内颗粒界面剪切机理及微观力学理论模型进行了概述分析;最后探讨了含天然气水合物土微观力学研究目前仍存在的不足与挑战,并给出了针对性的建议以期促进含天然气水合物土的力学特性研究发展.
杨雅梅[2]（2021）在《基于液固相变水合物法水处理技术因素研究》文中研究表明随着近年来淡水资源短缺的情况越来越严峻,全球目前有14亿人缺乏安全清洁的饮用水。为了解决淡水资源危机,水合物法脱盐获得了长足的发展。与传统的海水淡化方法相比,水合物法是一种很有前途的海水淡化方法,而以环戊烷作为客体的水合物更是具有诸多优势。然而,目前水合物法脱盐还存在着能耗高、形成动力学缓慢、脱盐效率低等问题。如何确定一个最佳的反应条件来提高水合物的转化率以及脱盐效率仍然是需要克服的难题。本文针对影响水合物脱盐效果的诸多因素在宏观上通过水回收率、脱盐效率及离子富集比三个参数来确定不同反应条件下的脱盐效果。研究发现,离子种类的影响与温度、盐浓度和反应时间相比可忽略不计。脱盐效率随温度的升高呈线性增加;然而,由于低温能为水合物形成提供强大的驱动力,使得水的回收率随温度的升高而降低。反应过程中在过冷提供的驱动力以及K3PO4溶液浓度增加的双重作用下,时间影响的水的回收率呈现出指数增长、线性增长和趋于稳定三个阶段的特征。随着原始镍盐溶液浓度的增加,脱盐效率呈先降低后增加的趋势。预融效应对于增大高浓度镍盐溶液的脱盐效率起着至关重要的作用。当处理盐度为0.2 mol/L的溶液时,脱盐效率最高可达85.0%。此外,添加剂的存在也会影响水合物法脱盐的效果。通过原位光学显微镜观察发现,反应温度和原始溶液浓度对生成的环戊烷水合物晶体的形貌和数量有显着影响。较低的反应温度会产生较多形状不规则的晶体,而浓度较高的K3PO4溶液中形成的晶体较少。作为添加剂的BN,也会对水合物的生长产生积极的影响。根据拉曼对纯水、盐溶液以及水合物的表征,从原理上解释了外界因素对水合物形成产生影响的根本原因是改变了水分子间的相互作用。水合物法水处理工艺在海水淡化、高浓度废水处理和高价值盐富集方面具有广阔的应用前景。本文通过对环戊烷水合物法脱盐技术在不同反应条件下的脱盐效果进行分析及总结,希望能够推进该项技术的发展,从而使基于水合物法脱盐过程商业化成为现实。
周航[3]（2021）在《MXene对水合物生成的强化作用研究》文中研究指明天然气水合物是一种非化学计量的晶体化合物,由水分子间氢键网络构成的笼型结构包络客体分子而形成;作为一种新型能源,具有清洁无污染、能量密度高、已经探明储量丰富等优势,将成为全球能源体系的重要组成部分。随着对水合物研究的深入,所产生的水合物法气体储运、气体捕集和筛分等技术也逐步展示出规模化的巨大潜在价值。然而,水合物形成过程中存在成核困难、反应速率缓慢、水转化率低等动力学瓶颈,以及更容易在高压低温条件下生成的热力学限制;现有的研究中,一般通过添加纳米材料作为促进剂来改善。但是,纳米材料在水中较差的分散性稳定性限制相关研究的进一步拓展。因此,我们通过研究可实现宽浓度范围调变的MXene分散液体系中水合物形成和生长行为,深入探究二维纳米材料对水合物形成过程的作用机理。本文研究了二维MXene膜与水的相互作用,关注于不同条件下MXene膜润湿性和渗透性的变化规律。在润湿性方面,真空干燥存储能维持MXene膜的润湿性性和表面能的稳定;不同MXene膜的表面能处在49.92±2.01至62.44±0.25 m J/m2范围内。研究发现,吸附有机污染和氧化是造成样品接触角波动变化的主要原因。本文首次研究了Ti2CTx基MXene膜的润湿性并获得其表面能。在渗透性方面,MXene膜的水渗透性对干燥处理过程、担载量和沉积速率极为敏感。研究发现,纳米片无序堆叠产生的孔隙会显着增强MXene膜的水渗透性;通过降低纳米片沉积速度可以调控膜内孔隙的产生。因此,可通过控制纳米片的堆积过程调控MXene膜的水渗透特性。由于具有良好的润湿性和导热性,MXene纳米片表面可以提供更多的成核位点,显着增强反应成核过程,诱导时间可显着缩短到约4 min（纯水体系诱导时间超过1 h）;随着分散液浓度升高,体系弱氢键结构的水分子增多,更有利于水合物笼形结构氢键网络的形成,促进水合物晶体的快速形成和生长。体系气体存储性能可通过引入其他动力学促进剂显着改善;MXene和SDS混合体系的气体存储性能具有良好的循环稳定性,十次循环后仅降低4.18%。同时,MXene分散液体系对水合物形成具有略微的热力学促进作用;相比于纯水体系,在相同压力下,MXene分散液体系中水合物在更高温度下形成,相平衡温度最多右移0.54 oC。而不同尺寸纳米片的MXene分散液对水合物形成的促进作用表现出一定的差异;其中,中间尺寸（2.5T和5T）纳米片分散液具有较好的促进效果。本文研究中获得的理论结果为二维纳米材料对水合物的影响研究提供了一定的参考和支撑,有助于高效利用相关材料强化水合物生成的动力学和热力学。
张宏淑[4]（2021）在《包合水合物冰晶材料磁性及调控理论研究》文中研究指明包合水合物,因其在能源储存和器件应用等方面的巨大潜力,有望改善人类社会的能源危机,因此已成为能源和环境领域的一类重要材料。近年来,人们对于包合水合物堆积的笼状结构所发生的包合现象的本质已经进行了大量的研究。此外,一些包合水合物表现出独特的磁性、强的离子导电性、高于室温的熔点、不同寻常的结构转换等显着的物理化学性质也将导致包合水合物转化为极具应用前景的水分子基的新型功能材料。尽管包合水合物展现了广阔的应用前景,但其固有的本质至今仍然缺乏微观和宏观两个方面的充分理解。因此,需要进一步的研究来了解此类冰晶材料中独特的包合现象和未被揭示的主客体相互作用等特性。本文通过量子化学计算及从头算分子动力学模拟,探究了活性及磁性客体分子包合在包合水合物框架结构中的独特包合和磁耦合现象。此外,还详细讨论了氢氧根离子在包合水合物中的迁移机理。主要的创新点和研究成果如下:（1）氮杂苯包合物独特的溶剂化效应众所周知,水作为溶剂可以稳定一些自身不稳定的物质,但包合水合物的溶剂效应及其对溶质分子性质的影响却知之甚少。基于实验中观测到的sⅡ型包合水合物包合负电子亲和势的氮杂苯（哒嗪、嘧啶、吡嗪、吡啶）和苯客体结构,利用DFT计算从理论上探讨了此类复合包合物的结构和性质,关注于它们的稳定性、电子亲和力、振动位移、质子转移、特别是包合物笼独特的溶剂化效应。结果表明包合物笼显着改变了氮杂苯/苯的结构和性质,使其稳定性提高、C-H伸缩蓝移、电子亲和势从负值转变到相当大的正值而成为更好的电子载体。此外,电子俘获不仅增强了主客体间的静电和氢键相互作用,也改变了氢键结构,甚至诱导了水笼上质子自发或以低势垒向客体转移,进而导致了两种结构模式（阴离子包合物和发生质子转移包合物）,这都取决于水笼中客体分子的质子亲和力、极性和位置取向。这项工作表征了用于稳定氮杂苯及其阴离子的独特溶剂化模型,并提出对主-客体相互作用（包括静电、氢键和限制作用）以及阴离子包合物结构和性质变化的新颖见解。显然,这些信息对包合水合物通过包合特殊分子种类（如不稳定阴离子、自由基、电子等）发现其新特性来设计新型冰晶材料具有指导意义。（2）磁性双氧包合物:极具前景的冰晶材料构建单元包合水合物因其氢键笼结构可以选择性地捕获具有特殊电子特性的客体分子而有望成为新的功能材料,因此在基础科学和实际应用中引起了广泛的研究兴趣。然而,关于磁性包合水合物的电子性质和自旋耦合机制的信息却相当缺乏。在这项工作中,我们首次利用密度泛函理论结合从头算分子动力学探究了 sI型双氧包合物的磁性和自旋耦合机理。结果表明这些双氧包合物展示出丰富的自旋耦合特性,取决于水笼中客体O2的占据模式和两个O2分子的相对取向,它们主导着自旋中心之间的轨道重叠。当两个客体O2以相对平行取向占据在两个对称的51262笼或同一个51262笼时,氧气包合物呈现反铁磁基态,而对于其他所有的氧气分布模式,则表现出顺磁基态。此外,我们还探究了弹性应变（-7%到20%）对氧气包合物磁性质的调控,发现弹性应变诱导其自旋排列和磁性质在反铁磁[↑↑…↓↑…↑↑…↓↓…]n和铁磁[↑…↑…↑…↑…]n之间可逆转换,并且呈非线性响应。随着压缩应变增强,客体O2向宿主笼体的自旋极化增强,诱导了主体水笼介导的O2…O（主体笼）…O2超交换耦合,对提高氧气包合物的自旋耦合起到辅助作用。这些有意义的发现有望为开发基于水合包合物的新型冰晶磁性纳米材料提供有用的信息。（3）离子掺杂包合水合物笼结构辅助顺磁客体的超交换自旋耦合包合水合物的客体敏感磁性使其可以作为一种新型的冰晶磁性材料已经得到研究的证实,但由于其磁性较弱难以应用于实际中。通过采用第一性原理计算,我们提出将OH-离子嵌入包合水合物主体氢键网格中来增强磁性的方法。结果表明,相比于中性包合物,顺磁性O2在离子包合物中更加稳定,这是由于阳离子客体和阴离子主体晶格之间的离子相互作用。进一步系统的探究发现阴离子主体氢键网格不仅改变了客体O2之间的磁耦合模式,而且极大地增强了它们的磁耦合强度。离子包合物O2·EMN+@CHs表现反铁磁基态,计算得到其磁交换能Eex=-23 meV,具有比纯氧气包合物O2@CHs（顺磁态,Eex=0 meV）和非离子氧气包合物O2·MTHF@CHs（铁磁态,Eex=2 meV）明显更强的磁耦合作用。O2·EMN+@CHs的反铁磁基态来源于客体O2通过水笼上的OH-离子实现主-客体Op轨道混合而产生的超交换耦合作用。此外,我们也探究了施加应变对O2·X@CHs（X=EMN+OH-,MTHF）的影响,发现随着压缩应变的增大客体O2的反铁磁耦合显着增强,而随着张力的增大铁磁性更加明显。这些结果揭示了OH-离子嵌入包合物主体笼以及施加压缩应变可以显着提高包合物的磁性能。本研究工作很好地解释了包合顺磁性客体的离子包合物中发生的独特磁耦合现象,也为探索基于包合水合物的自旋电子器件开辟了新的途径。（4）离子型包合水合物氢氧根阴离子迁移动力学多孔晶体包合水合物即使在低温下也表现出相当高的电导率,因此已被视为潜在的固体离子导体。包合水合物出色的离子导电性能源于它特殊的主体氢键网络。迄今为止,主体氢键网络对OH-离子迁移的影响仍然是人们对离子包合物导电性认识的空白。具体而言,OH-在离子包合物主体水笼中通过质子转移发生迁移和扩散有关的分子机制仍然是一个悬而未决的问题。本文利用从头算分子动力学方法探究了 Me4N+OH-离子包合物中OH-的局部水合及电子结构,并探讨了 OH-离子和氢键网络之间的质子转移机理。模拟及计算表明Me4N+OH-离子包合物中OH-与其相连的水分子间可形成低垒氢键,具有相对较小质子转移能垒（约1.99 kcal/mol）,表明正常情况下表现为一个非常快速的转移过程。特别有意义的是,OH-动力学模拟分析证实由于其动态特性OH-可与其相邻的H2O形成亚稳态的暂态共价氢键单元（OH-…H+…OH-）,而整个质子转移过程可表现为低垒三阱质子转移位能面。由此大大加快了质子转移,无疑有效促进了 Me4N+OH-包合物中OH-离子的快速迁移。此外,根据深入的电子分析进一步建立了 OH-离子迁移与微电子性质之间的直接联系:OH-离子的迁移活性与费米能级附近的“电子口袋”的容量大小以及OH-离子及其氢键供体之间的相互作用程度密切相关。因此,我们的研究提出了对离子包合物中OH-离子迁移的微观理解,并为设计高性能离子固体导体材料提供了理论基础。综上所述,本文主要采用量子化学计算及从头算分子动力学模拟等方法对包合水合物的结构、状态、磁性和氢氧根迁移动力学等方面进行了系统的研究,并详细讨论了包合水合物独特的溶剂化效应、氧气包合物特殊的超交换耦合机理、应变效应引起的氧气包合物的磁耦合特性的变化及离子型包合物氢氧根的迁移机理。近几年来,功能性材料越来越受到科研工作者的关注,深入探究包合水合物冰晶材料的各种潜在性能,必定将为探索新型冰晶材料的应用提供重要的理论依据和借鉴。
徐刚,徐纯刚,王敏,蔡晶,陈朝阳,李小森[5]（2021）在《水合物法分离CO2工艺研究进展》文中进行了进一步梳理随着温室敁应加剧,CO2减排行动已迫在眉睫。水合物法分离CO2工艺作为一种发展前景广阔的新型CO2分离技术,为CO2减排提供了一种解决思路。水合物法分离CO2工艺相比于化学吸收、物理吸附、深冷分离和膜分离等技术具有分离敁率高、过程简单无副产物、条件温和的优势,为减缓CO2排放增加对环境造成的影响提供了一个中短期解决方案,以此为前提将允许人类继续使用化石燃料直至可再生能源技术广泛应用。本文综合分析了国内外的相关文献,介绍了水合物法分离CO2工艺的基本原理,幵比较了水合物法分离CO2不同工艺的优劣之处,为迚一步优化水合物法分离CO2工艺提供指导。
Ekta Chaturvedi,Sukumar Laik,Ajay Mandal[6]（2021）在《A comprehensive review of the effect of different kinetic promoters on methane hydrate formation》文中指出Gas hydrates have recently emerged as a better alternative for the production, storage, and transportation of natural gases. However, factors like slow formation rate and limited storage capacity obstruct the possible industrial application of this technique. Different types of promoters and synergists have been developed that can improve the kinetics and storage capacity of gas hydrates. This review focuses on different kinetic promoters and synergists that can be utilized to enhance the storage capacity of hydrates.The main characteristics, structure and the possible limitations of the use of these promoters are likewise portrayed in detail. The relationship between structure and storage capacity of hydrates have also been discussed in the review. Current status of production of gas from hydrates, their restrictions, and future difficulties have additionally been addressed in the ensuing areas of the review.
高昊然[7]（2021）在《聚苯胺基二氧化碳水合物纳米促进剂研究》文中研究说明近年来,对化石能源无节制的开采利用导致产生大量CO2等温室气体,严重威胁自然和人类生存环境。CO2捕获与封存技术（CCS技术）作为一种可大幅削减CO2排放量的技术,引起人们广泛关注与研发。然而传统CCS技术存在诸多缺点,亟需研发新型高效碳汇技术。水合物法CO2分离捕集技术具有储气密度大、储运安全等优点。但自然条件下水合物普遍存在生成速率低、限制多等问题,因此常采用物理法或化学法改善其生成条件。目前的物理法和化学法具有生成速率高、储气量高的优点,但成本高、环境污染等问题不利于实际应用。本文从合成新型CO2水合物生成促进剂的方向入手,解决目前促进剂的诸多不利于实际应用的问题。针对目前传统促进剂存在的诸多问题,本文使用化学氧化聚合的方法,通过调控苯胺、间氨基苯磺酸和过硫酸铵的浓度、搅拌时间等条件成功合成出球壳状、管状、颗粒状-SO3-@PAN。通过红外光谱证明了-SO3-成功掺杂到聚苯胺的分子链上,通过元素分析结果计算出磺化度分别为54%、27%和55%。利用Ag纳米粒子良好的导热性能,通过光催化还原的方法合成两种固载不同含量Ag的Ag-SO3-@PAN。高浓度Ag+合成的Ag&-SO3-@PAN表面的Ag粒子尺寸大但数量较少,而低浓度Ag+合成的Ag&-SO3-@PAN表面的Ag粒子尺寸小但数量较多。使用几种-SO3-@PAN和Ag&-SO3-@PAN作为促进剂与1mmol/L的SDS和SDBS进行比较,研究新型促进剂对CO2水合物生成的促进效果及机理。在全程搅拌的工况下几种促进剂的作用效果相近,储气量都在158V/V左右。在初始搅拌至2.5MPa的工况下-SO3-@PAN和Ag&-SO3-@PAN在储气量方面比1mmol/L的SDS和SDBS高10-20 V/V。在初始搅拌至2.7MPa的工况下,-SO3-@PAN的促进效果较差,储气量仅在85-90V/V之间;而两种Ag&-SO3-@PAN的储气量能够达到100-120V/V,体现了Ag纳米粒子对于水合物生成的促进效果。利用-SO3-@PAN在电场条件对CO2水合物生成进行初步探索,在电场强度6×104V/m、反应压力3MPa、反应温度2℃的工况下对CO2水合物晶核的生成没有表现出有效的促进作用,只在电场强度6×104V/m、反应压力3.5MPa、反应温度0℃的工况下才具备促进水合物晶核生成的作用,但促进效果一般。这是因为实验所使用电场强度较低,无法大量降低水合物成核所需要的活化能。
Rafay Ahmed[8]（2021）在《生物炭基吸附剂制备与改性及二氧化碳捕获机理研究》文中研究表明由于城市化和工业化的快速发展,大气中二氧化碳（CO2）含量密集增加,造成了严重的全球问题,如全球变暖、气候变化等环境问题。这种全球大气的变化引发了冰川融化、海平面上升、海洋酸化、洪水、荒漠化等诸多问题。辐射强迫是由人类活动造成的温室气体排放引发的,仅二氧化碳这一种温室气体就对净温室辐射强迫做出了的四分之三的贡献。具有前景并在世界范围内广受欢迎的碳捕集与封存（CCS）技术指的是通过各种吸附剂从点源捕获二氧化碳,然后将其释放到大气中。但是几种已经用于从点源捕获和分离二氧化碳的碳捕集与封存（CCS）技术具有一定的局限性。鉴于这些局限性,具有出色的物理和化学性质的多孔吸附剂被公认为是最通用的二氧化碳吸附剂,但这些吸附剂的吸附能力、稳定性和循环利用性能均较低。生物炭基碳质吸附剂因其高可用性、高疏水性和低成本亦受到人们的关注,但是其结构性能较低,对气体污染物的吸附能力有限。对生物炭基碳质吸附剂进行改性从而制备出具有高吸附性和对目标气体具有选择性的吸附剂的设想启发我们使用各种工程方法来改善生物炭基碳质吸附剂的物理化学性质。该研究通过使用不同化学处理方法对壳聚糖基生物炭进行碳化、活化和改性,采用 SEM、XRD、Raman 光谱、元素分析仪、FT-IR、XPS、TGA、BET 和 VSM等多种技术对其进行表征分析,并对其C02吸附性能进行了研究,得出以下主要结论:1.该研究将壳聚糖与尿素、KOH同时进行炭化和活化,合成具有高超微孔结构的掺氮碳质吸附剂。分析温度（600900℃）对氮功能和多孔结构发展的影响。结果表明,在700℃温度下对与尿素和KOH合成的多孔碳进行改性,呈现出最高的二氧化碳吸附值（0℃为5.92mmol g-1,25℃为4.45 mmol g-1）。由于N的协同效应,通过改性吸附剂增强了其吸附性能,分别获得了高比表面积区域（1404m2g-1）和微孔结构（0.68 cm3g-1）。吸附剂的异质性、含氮官能团（吡咯氮）以及大量的微孔的存在使吸附剂与吸附质之间产生强烈的相互作用,从而产生高的CO2吸附性能。2.采用800℃高温热解法制备磁性可分离改性壳聚糖吸附剂,同时使用氯化铁（FeCl3）、氧化镁（MgO）纳米颗粒和三聚氰胺以获得CO2高吸附性能。表征技术表明,纳米氧化镁和三聚氰胺在吸附剂表面的结合增强了吸附剂孔隙上的基位。FeCl3的使用起到了双重作用,即产生磁性并作为活化剂增强吸附剂的多孔结构。合成的吸附剂在0℃时对CO2的吸附量为3.52 mmol g-1,在25℃时为2.7 mmol g-1。研究表明,吸附剂可以在不同温度下表现良好,并且很容易被外部磁场分离再生。此外,等量吸附热表明,由于CO2分子的电四极性与微孔的相互作用较大,吸附方式主要通过物理吸附过程进行。3.使用壳聚糖、MgO、尿素和环保型碱性活化剂碳酸钾（K2CO3）)、采用单步碳化法制备改性碳质吸附剂,提高了 CO2吸附的稳定性和性能。B-A-N-MgO-0.5对CO2的最大吸附量分别达到0℃时2.62mmol g-1和25℃时1.98 mmol g-1。该吸附剂对CO2具有良好的吸附性能,这主要是由于其具有较高的比表面积和微孔体积。此外,MgO纳米颗粒、N官能团和含氧官能团也为CO2分子提供了结合位点,有助于CO2的吸附。
杨丽霞[9]（2021）在《高效镁基CO2吸收剂的分子设计、制备及其变温吸收性能研究》文中研究表明二氧化碳捕获与存储技术（CCS）被认为是目前降低大气中二氧化碳浓度的最有效的措施,高效可逆地吸收和解吸CO2固体吸收材料方面的研究是至关重要的。针对200-500℃的中温工业烟气中CO2的捕获,目前主要是采用镁基吸收剂通过变压吸收工艺进行,但变压过程能耗高;而变温吸收过程中镁基吸收剂由于碱度低,存在吸收速率慢,易烧结、循环稳定性差等缺点;为此我们开发了一系列镁基CO2吸收剂用于变温吸收工艺,提高其吸收速率和稳定性。论文中对镁基吸收剂的制备策略进行了研究,采用多种表征方法对吸收剂的物理化学性质进行了表征,利用变温动态吸收-解吸循环实验对吸收剂的CO2吸收性能进行评价;同时关联吸收剂结构组成-性能的关系,找出了吸收活性组分,最后通过设计制备具有特殊二维结构或氮掺杂等方法提高镁基吸收剂的吸收速率和稳定性,主要研究内容与结果如下:1.通过沉淀法并调变不同条件制备了用于变温吸收过程的CO2中温镁基吸收剂。研究发现以SO42-,Cl-作为平衡离子时,将生成Na6Mg2（CO3）4SO4,Na3Mg（CO3）2Cl而完全或部分失去吸收性能;NO3-可作为有效的平衡离子生成钠镁复盐,作为吸收剂中活性Mg O的主要来源;反应温度的提高会生成更多的碱式碳酸镁,使吸收剂的碱度下降,吸收性能下降;加料顺序的影响也做了研究,将碳酸钠加入到Mg盐中可得到均一的钠镁复盐和碱式碳酸镁交互生长的纳米片状的Mg O基CO2吸收剂,吸收速率较快,稳定性好。2.对吸收剂前驱体中各组分（钠镁复盐,碱式碳酸镁、硝酸钠）的作用进行了研究,发现钠镁复盐（Na2Mg（CO3）2）是活性Mg O的唯一来源;最后从分子水平研究了钠镁复盐的结构,由于钠镁复盐煅烧后的结构显示了特殊的碳酸钠和Mg O单层分布的层状结构:...[2Na+-CO32--Mg2+-O2-]n...,其中Na2CO3起到了很好的分散作用,Mg O很难变成致密的相,这种结构中Na和O原子毗邻,也可以看作Na O与Mg CO3的单层分布,Na O的强碱性是提高吸收剂吸收速率的主要原因。3.由于Na2Mg（CO3）2是活性Mg O的唯一来源,且其很容易形成大块状,为此我们设计并制备了具有二维层状结构的Na2Mg（CO3）2,以期达到提高吸收容量和吸收速率的目的。以甲基纤维素M450为结构导向剂,制备了二维层状构的钠镁复盐作为二氧化碳吸收剂的前驱体。甲基纤维素M450添加量为1.0 g时可得到片层厚度均匀的纳米薄片Na2Mg（CO3）2,这是由于甲基纤维素M450的平面结构以及甲基纤维素M450分子间的氢键作用造成的。该吸收剂在CO2为16.7 vol%气氛下305℃恒温吸收1 h,CO2吸收量可达到19.6 wt%,并具有最快的吸收速率:10 min左右可达到吸收平衡（吸收容量为14.56 wt%左右）。4.三聚氰胺辅助的高温热解合成了氮掺杂的Mg O基CO2吸收材料。探究出了氮是以微量的Na OCN的形式存在于吸收剂中,Na OCN可以增强吸收剂的碱性,同时其熔点在550 oC,高于吸收剂的吸收和解吸CO2的温度,因此在吸收剂吸收和解吸CO2的过程中可以起到一定的分散剂的作用,从而提高Mg O基吸收剂的CO2吸收性能。氮掺杂量为5%的样品经过9次动态吸收/解析循环实验后其CO2吸收量可以保持在9.3 wt%左右,吸收剂的循环稳定性得到了明显提升。5.沉淀法制备吸收剂的过程中需要过滤,作为吸收剂组分的硝酸盐等可溶性成分在滤饼中保留的程度不可控,造成制备过程的可重复性差。由于硝酸盐在吸收-解吸过程中存在熔融-固化等循环,过量会造成吸收剂的团聚,且该成分可促进吸收上仍存有争议,故而合成组分可控的吸收剂势在必行。采用简单物料混合法,利用廉价原料,不添加硝酸根为平衡离子,以羧甲基纤维素钠为结构导向剂,采用旋转蒸发并干燥,焙烧,得到了一系列的吸收剂,其中层状吸收剂的CO2吸收性能最优,其饱和吸收量为22.8 wt%;同时经过20次变温动态吸收-解吸循环实验后CO2吸收量可以达到并保持9.7 wt%,显示了良好的循环稳定性。本研究将为工业制备具有较高吸收率和较好稳定性的氧化镁基CO2吸收剂提供一定的数据支持。
Feridun Esmaeilzadeh,Nazanin Hamedi,Dornaz Karimipourfard,Ali Rasoolzadeh[10]（2020）在《An insight into the role of the association equations of states in gas hydrate modeling:a review》文中研究指明Encouraged by the wide spectrum of novel applications of gas hydrates,e.g.,energy recovery,gas separation,gas storage,gas transportation,water desalination,and hydrogen hydrate as a green energy resource,as well as CO2 capturing,many scientists have focused their attention on investigating this important phenomenon.Of course,from an engineering viewpoint,the mathematical modeling of gas hydrates is of paramount importance,as anticipation of gas hydrate stability conditions is effective in the design and control of industrial processes.Overall,the thermodynamic modeling of gas hydrate can be tackled as an equilibration of three phases,i.e.,liquid,gas,and solid hydrate.The inseparable component in all hydrate systems,water,is highly polar and non-ideal,necessitating the use of more advanced equation of states（EoSs） that take into account more intermolecular forces for thermodynamic modeling of these systems.Motivated by the ever-increasing number of publications on this topic,this study aims to review the application of associating EoSs for the thermodynamic modeling of gas hydrates.Three most important hydrate-based models available in the literature including the van der Waals-Platteeuw（vdW-P） model,Chen-Guo model,and Klauda-Sandler model coupled with and SAFT EoSs were investigated and compared with cubic EoSs.It was concluded that the CPA and SAFT EoSs gave very accurate results for hydrate systems as they take into account the association interactions,which are very crucial in gas hydrate systems in which water,methanol,glycols,and other types of associating compounds are available.Moreover,it was concluded that the CPA EoS is easier to use than the SAFT-type EoSs and our suggestion for the gas hydrate systems is the CPA EoS.
二、RECENT ADVANCES IN HYDRATE-BASED TECHNOLOGIES FOR NATURAL GAS STORAGE——A REVIEW（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RECENT ADVANCES IN HYDRATE-BASED TECHNOLOGIES FOR NATURAL GAS STORAGE——A REVIEW（论文提纲范文）
（2）基于液固相变水合物法水处理技术因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 全球水资源现状 |
| 1.2 水合物概述 |
| 1.2.1 水合物的晶体结构与基本性质 |
| 1.2.2 水合物生成动力学 |
| 1.3 水合物法海水淡化技术 |
| 1.3.1 水合物法海水淡化技术的原理 |
| 1.3.2 与传统海水淡化技术的比较 |
| 1.3.3 水合物法海水淡化技术的发展 |
| 1.4 水合物生成的影响因素 |
| 1.4.1 盐的影响 |
| 1.4.2 温度的影响 |
| 1.4.3 添加剂的影响 |
| 1.5 水合物形貌综述 |
| 1.6 研究的目的和意义 |
| 1.7 研究内容 |
| 2 水合物法脱盐的影响因素 |
| 2.1 实验所用材料及设备详情 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 实验步骤 |
| 2.2.1 水合物生成前处理 |
| 2.2.2 水合物生成后处理 |
| 2.2.3 实验数据的处理 |
| 2.3 盐对水合物法脱盐的影响 |
| 2.3.1 不同阳离子对水合物法脱盐的影响 |
| 2.3.2 不同阴离子及浓度对水合物法脱盐的影响 |
| 2.4 温度对水合物法脱盐的影响 |
| 2.5 反应时间对水合物法脱盐的影响 |
| 2.6 添加剂对水合物法脱盐的影响 |
| 2.6.1 氧化石墨烯的用量及尺寸对水合物法脱盐的影响 |
| 2.6.2 添加剂的物性研究 |
| 2.6.3 添加剂对水合物法脱盐的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 水合物的形貌及生长速率研究 |
| 3.1 实验所用材料及设备详情 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验设备 |
| 3.2 实验步骤 |
| 3.3 水合物形貌的影响因素 |
| 3.3.1 反应温度对环戊烷水合物形貌的影响 |
| 3.3.2 盐度对环戊烷水合物形貌的影响 |
| 3.4 水合物的生长速率研究 |
| 3.4.1 反应温度对环戊烷水合物生长速率的影响 |
| 3.4.2 盐浓度对环戊烷水合物生长速率的影响 |
| 3.4.3 BN的添加量对环戊烷水合物生长速率的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 离子对水及水合物的拉曼峰的影响 |
| 4.1 实验所用材料及设备详情 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验设备 |
| 4.2 实验步骤 |
| 4.3 水的拉曼表征 |
| 4.3.1 纯水的拉曼光谱 |
| 4.3.2 同族阳离子及浓度对水的拉曼峰的影响 |
| 4.3.3 阴离子对水的拉曼峰的影响 |
| 4.3.4 温度对水的拉曼峰的影响 |
| 4.4 环戊烷水合物的拉曼表征 |
| 4.4.1 阴离子对环戊烷水合物的拉曼峰的影响 |
| 4.4.2 反应温度对环戊烷水合物的拉曼峰的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）MXene对水合物生成的强化作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 气体水合物及其相关技术 |
| 1.1.2 气体水合物的形成 |
| 1.1.3 纳米颗粒对气体水合物的影响 |
| 1.2 二维纳米材料对水合物形成和分解过程的影响 |
| 1.3 二维纳米材料制备方法 |
| 1.3.1 微机械剥离法 |
| 1.3.2 电化学剥离法 |
| 1.3.3 液相剥离法 |
| 1.3.4 其他剥离方法 |
| 1.4 MXene剥离、尺寸筛分及组装 |
| 1.4.1 MXene组成及结构特点 |
| 1.4.2 MXene的刻蚀和剥离方法 |
| 1.4.3 二维纳米片尺寸筛分 |
| 1.4.4 二维纳米片组装 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究技术路线 |
| 1.5.3 章节安排 |
| 2 实验材料、设备、装置及方法 |
| 2.1 主要试剂及原料 |
| 2.2 材料制备所需设备、表征仪器及水合物形成实验系统 |
| 2.2.1 材料制备所需设备 |
| 2.2.2 材料表征仪器 |
| 2.2.3 水合物形成实验系统 |
| 2.3 实验方法及步骤 |
| 2.3.1 MXene选择性化学腐蚀、洗涤和超声辅助剥离 |
| 2.3.2 MXene尺寸筛分 |
| 2.4 MXene分散液的紫外-可见光测试 |
| 2.5 二维MXene薄膜制备 |
| 2.6 水合物反应过程参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 MXene与水的相互作用及其影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MXene表面润湿性 |
| 3.2.1 实验所用原料及测试设备 |
| 3.2.2 实验流程 |
| 3.2.3 静态接触角测试及表面能计算方法 |
| 3.2.4 干燥处理条件的影响 |
| 3.2.5 MXene膜厚度的影响 |
| 3.2.6 材料剥离方式及化学组成的影响 |
| 3.3 MXene膜的水渗透性 |
| 3.3.1 MXene膜厚度的影响 |
| 3.3.2 自组装速度的影响 |
| 3.3.3 氧化处理的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 MXene对甲烷水合物生成的强化作用研究 |
| 4.1 实验设备、实验参数以及实验材料表征 |
| 4.1.1 实验设备及原材料 |
| 4.1.2 实验参数设计 |
| 4.1.3 实验材料表征 |
| 4.2 MXene对水合物形成的动力学促进作用 |
| 4.2.1 实验流程 |
| 4.2.2 MXene分散液浓度的影响及其作用机理 |
| 4.2.3 MXene分散液体系气体存储性能优化 |
| 4.3 MXene对水合物生成的热力学影响 |
| 4.4 MXene强化气体水合物生成的尺寸效应 |
| 4.4.1 不同尺寸MXene纳米片分散液的制备与表征 |
| 4.4.2 不同尺寸纳米片分散液对水合物形成的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）包合水合物冰晶材料磁性及调控理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 包合水合物的研究现状及选题背景 |
| 1.1.1 包合水合物中活性分子结构和性质的研究 |
| 1.1.2 氧气包合物自旋耦合及磁性调控的研究 |
| 1.1.3 离子包合物中OH~-离子的本质及输运机理研究 |
| 1.2 本文开展的主要工作 |
| 1.3 理论计算方法 |
| 1.3.1 密度泛函理论 |
| 1.3.2 本文使用的密度泛函理论计算软件包介绍 |
| 参考文献 |
| 第二章 氮杂苯包合物独特的溶剂化效应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算细节 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 氮杂苯/苯包合物 |
| 2.3.2 氮杂苯/苯阴离子包合物 |
| 2.3.3 包合物笼独特的溶剂化效应 |
| 2.4 小结 |
| 辅助材料 |
| 参考文献 |
| 第三章 磁性双氧包合物: 极具前景的冰晶材料构建单元 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 O_2@CHs的结构和稳定性 |
| 3.3.2 O_2@CHs的磁性多样性 |
| 3.3.3 应变诱导调控或转变磁耦合 |
| 3.4 小结 |
| 辅助材料 |
| 参考文献 |
| 第四章 离子掺杂包合水合物笼结构辅助顺磁客体的超交换自旋耦合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 O_2·X@CHs的结构和稳定性 |
| 4.3.2 OH~-掺杂包合物笼诱导顺磁客体O_2反铁磁耦合 |
| 4.3.3 应变诱导调控O_2·EMN~+@CHs的磁性和电子性质 |
| 4.4 小结 |
| 辅助材料 |
| 参考文献 |
| 第五章 离子型包合水合物氢氧根阴离子迁移动力学 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Me_4N~+@ICHs中OH~-离子的局部溶剂化结构 |
| 5.3.2 Me_4N~+@ICHs中OH~-离子的质子转移机理 |
| 5.3.3 Me_4N~+@ICHs中OH~-离子的迁移 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 外文论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）水合物法分离CO2工艺研究进展（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 水合物法分离CO2工艺 |
| 1.1 基本原理及重要参数 |
| 1.2 工艺研究 |
| 1.3 水合物生成分离装置 |
| 2 结语 |
（7）聚苯胺基二氧化碳水合物纳米促进剂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 二氧化碳捕获与封存技术现状及发展前景 |
| 1.2.1 吸收法 |
| 1.2.2 物理化学吸附法 |
| 1.2.3 膜技术 |
| 1.2.4 低温法 |
| 1.2.5 水合物法 |
| 1.3 二氧化碳水合物 |
| 1.3.1 二氧化碳水合物结构 |
| 1.3.2 基于水合物媒介的应用 |
| 1.3.3 水合物法二氧化碳分离捕集技术的限制因素 |
| 1.4 水合物生成促进方法及研究现状 |
| 1.4.1 物理法 |
| 1.4.2 化学法 |
| 1.4.3 施加电场法 |
| 1.5 本文的目的、意义和内容 |
| 1.5.1 本文研究的目的和意义 |
| 1.5.2 本文研究主要内容 |
| 1.5.3 本课题的创新点 |
| 2 CO_2水合物动力学纳米促进剂合成 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2 -SO_3~-@PAN纳米促进剂合成 |
| 2.2.1 不同结构-SO_3~-@PAN制备 |
| 2.2.2 Ag&-SO_3~-@PAN制备 |
| 2.3 促进剂表征 |
| 2.4 促进剂表征结果及分析 |
| 2.4.1 促进剂的纳米形貌表征 |
| 2.4.2 促进剂分子结构和磺化度 |
| 2.4.3 促进剂的孔径及比表面积分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 聚苯胺基纳米促进剂在CO_2水合物方面的应用 |
| 3.1 CO_2水合物生成实验 |
| 3.1.1 CO_2水合物生成实验装置 |
| 3.1.2 水合物生成实验方法 |
| 3.1.3 二氧化碳水合物储气量计算及诱导时间计算 |
| 3.2 全程搅拌情况下CO_2水合物生成数据结果与分析 |
| 3.2.1 不同促进剂对水合物生成实验中压力变化的影响 |
| 3.2.2 不同促进剂对水合物生成实验中储气量变化的影响 |
| 3.2.3 不同促进剂对水合物生成实验中诱导时间及t_(90)变化的影响 |
| 3.3 初始搅拌至压力为2.5MPa时水合物生成数据结果与分析 |
| 3.3.1 不同促进剂对水合物生成实验中压力变化的影响 |
| 3.3.2 不同促进剂对水合物实验中储气量变化的影响 |
| 3.3.3 不同促进剂对水合物实验中诱导时间及t_(90)变化的影响 |
| 3.4 初始搅拌至压力为2.7MPa时水合物生成数据结果与分析 |
| 3.4.1 不同促进剂对水合物实验中压力变化的影响 |
| 3.4.2 不同促进剂对水合物实验中储气量变化的影响 |
| 3.4.3 不同促进剂对水合物实验中诱导时间及t_(90)变化的影响 |
| 3.5 不同促进剂作用下CO_2水合物形貌研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 电场条件下-SO_3~-@PAN在CO_2水合物生成方面的应用 |
| 4.1 电场条件下CO_2水合物生成实验 |
| 4.1.1 电场下水合物生成实验装置 |
| 4.1.2 电场下水合物生成实验方法 |
| 4.2 实验结果讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 CO_2水合物储气量计算公式推导过程 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（8）生物炭基吸附剂制备与改性及二氧化碳捕获机理研究（论文提纲范文）
| ABSTRACT |
| 摘要 |
| Chapter 1-Introduction |
| 1.1. General introduction and historical background |
| 1.2. Technologies used for capture of CO_2 |
| 1.2.1. CO_2 capture before combustion process (pre-combustion) |
| 1.2.2. Oxy-fuel combustion capture process |
| 1.2.3. Post-combustion capture process |
| 1.3. CO_2 Separation methods |
| 1.3.1. Absorption |
| 1.3.2. Adsorption |
| 1.3.3. Membrane separation |
| 1.3.4. Calcium looping |
| 1.4. Use of solid sorbents for CO_2 capture |
| 1.4.1. Carbonaceous adsorbents |
| 1.4.2. Biochar production and CO_2 capturing performance |
| 1.4.3. Physicochemical activation of carbons and their capture performance |
| 1.4.4. Use of chitosan as porous adsorbent |
| 1.5. Scope and overall objectives of the present study |
| Chapter 2-Materials and methods |
| 2.1. Morphological analysis |
| 2.2. Crystallinity analysis |
| 2.3. Surface textural properties analysis |
| 2.4. Chemical composition analysis |
| 2.5.Magnetic properties analysis |
| 2.6. Thermal stability analysis |
| 2.7.Carbon defects analysis |
| 2.8. Summary |
| Chapter 3-Understanding the synergy between N-dopedultra-microporous carbonaceous adsorbent and nitrogenfunctionalities for high performance of CO_2 sorption |
| 3.1. Introduction |
| 3.2. Experimental section |
| 3.2.1. Materials |
| 3.2.2. Synthesis and modification of CBC, NCBC, CABC and NCABC |
| 3.2.3. CO_2 Adsorption Measurement |
| 3.3. Results and discussions |
| 3.2.1. Phase Structure and Surface Morphology |
| 3.2.2. Change in Surface Properties and Chemical Composition |
| 3.2.3. Thermal Stability of Carbonaceous Adsorbents |
| 3.2.4. Porous Properties and Ultra-micropores Development |
| 3.2.5. Role of N-functionalities and Ultra-micropores on CO2 Adsorption Performance |
| 3.2.6. Isosteric enthalpy of adsorption (Q_(st)) |
| 3.2.7. Predicted mechanism of CO_2 capture by the adsorbent |
| 3.4. Summary |
| Chapter 4-CO_2 Adsorption Performance of Melamine BlendedMgO Modified Magnetically Separable Chitosan Biochar |
| 4.1. Introduction |
| 4.2. Experimental section |
| 4.2.1 Materials |
| 4.2.2. Preparation of simple and modified biochar |
| 4.2.3. CO_2 Adsorption experiment |
| 4.3. Results and discussion |
| 4.3.1. Influence of modification on surface structure and morphology of the adsorbents |
| 4.3.2. Changes in adsorbents chemical properties |
| 4.3.3. Effect of modifications on pore formation and surface area |
| 4.3.4. Thermal stability of modified and simple adsorbents |
| 4.3.5. Magnetic properties (VSM) |
| 4.3.6. Isostertic enthalpy of adsorption |
| 4.3.7. Performance of adsorbents to capture CO_2 |
| 4.4. Summary |
| Chapter 5-Effect of Metal Incorporation on Alkali Activated UreaModified Biochar and its Carbon Dioxide Adsorption Capacity |
| 5.1. Introduction |
| 5.2. Experimental section |
| 5.2.1. Raw materials |
| 5.2.2. Preparation of metal incorporated activated biochar |
| 5.2.3. CO_2 adsorption method |
| 5.3. Results and discussion |
| 5.3.1. Surface structure and crystallinity |
| 5.3.2. Chemical composition analysis |
| 5.3.3. Biochar stability |
| 5.3.4. Porosity and surface area |
| 5.3.5. Isosteric heat of adsorption (Q_(st)) |
| 5.3.6. Effect of modifications on CO_2 capture performance |
| 5.4. Summary |
| Chapter 6-Major Conclusions and Innovations |
| 6.1. Future Perspective |
| 6.2. Major Conclusions |
| 6.2.1. Understanding the synergy between N-doped ultra-microporous carbonaceousadsorbent and N functionalities for high performance of CO_2 sorption |
| 6.2.2. CO_2 adsorption performance of melamine blended MgO modified magneticallyseparable chitosan biochar |
| 6.2.3. Effect of metal incorporation on alkali activated urea modified biochar and its CO_2adsorption capacity |
| 6.3. Innovations |
| References |
| Appendix |
| List of figures |
| List of tables |
| Acknowledgments |
| The applicant profile |
| 1. The main research projects during the Ph.D.degree |
| 2. Awards during Doctoral degree |
| 3. Conferences Attended |
| 4. Research publications |
（9）高效镁基CO2吸收剂的分子设计、制备及其变温吸收性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 CO_2的捕获技术2 |
| 1.2.1 燃烧前捕获 |
| 1.2.2 富氧燃烧技术 |
| 1.2.3 燃烧后捕获 |
| 1.3 从烟气中分离二氧化碳的方法 |
| 1.3.1 吸收法 |
| 1.3.2 吸附法 |
| 1.3.3 膜分离法 |
| 1.3.4 低温蒸馏法 |
| 1.4 二氧化碳捕获材料 |
| 1.4.1 低温二氧化碳吸附剂 |
| 1.4.2 中温二氧化碳吸收剂 |
| 1.4.3 高温二氧化碳吸收剂 |
| 1.5 本课题的研究意义及主要内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 MgO基吸收剂的制备影响因素探究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 吸收剂的制备 |
| 2.2.4 仪器分析方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 平衡离子的影响 |
| 2.3.2 反应温度的影响 |
| 2.3.3 添加顺序的影响 |
| 2.3.4 静态CO_2吸收实验 |
| 2.3.5 变温动态吸收-解吸CO_2循环实验 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 MgO基吸收剂的CO_2吸收机理和结构性能关系的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 吸收剂的制备 |
| 3.2.4 仪器分析方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 吸收剂的工作机理 |
| 3.3.2 活性MgO的来源和硝酸钠作用的探究 |
| 3.3.3 纯的钠镁复盐的CO_2吸收性能 |
| 3.3.4 从分子水平上解释活性相 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 二维MgO基吸收剂的合成及其CO_2吸收性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 吸收剂的制备 |
| 4.2.4 仪器分析方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 晶相分析 |
| 4.3.2 形貌研究 |
| 4.3.3 吸收剂的N_2吸收-脱附结果 |
| 4.3.4 吸收剂的TG-DTG分析 |
| 4.3.5 吸收剂的程序升温吸收CO_2过程 |
| 4.3.6 吸收剂的CO_2吸收性能 |
| 4.3.7 片状结构Na_2Mg(CO_3)_2可能的形成机理 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 氮掺杂的MgO基吸收剂的合成及其CO_2吸收性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 吸收剂的制备 |
| 5.2.4 仪器分析方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 吸收剂的XRD分析 |
| 5.3.2 吸收剂的形貌分析 |
| 5.3.3 吸收剂的FT-IR分析 |
| 5.3.4 氮存在形式的探究 |
| 5.3.5 吸收剂的CO_2吸收性能和循环稳定性 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 MgO基吸收剂的组分可控合成及其CO_2吸收性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 实验仪器 |
| 6.2.3 吸收剂的制备 |
| 6.2.4 仪器分析方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 吸收剂的XRD表征 |
| 6.3.2 吸收剂的SEM表征 |
| 6.3.3 加入乙醇后吸收剂的形貌和结构分析 |
| 6.3.4 吸收剂的差热分析结果 |
| 6.3.5 吸收剂的CO_2吸收性能考察 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、RECENT ADVANCES IN HYDRATE-BASED TECHNOLOGIES FOR NATURAL GAS STORAGE——A REVIEW（论文参考文献）
- [1]含天然气水合物土微观力学特性研究进展[J]. 赵亚鹏,刘乐乐,孔亮,刘昌岭,吴能友. 力学学报, 2021(08)
- [2]基于液固相变水合物法水处理技术因素研究[D]. 杨雅梅. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]MXene对水合物生成的强化作用研究[D]. 周航. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]包合水合物冰晶材料磁性及调控理论研究[D]. 张宏淑. 山东大学, 2021(11)
- [5]水合物法分离CO2工艺研究进展[J]. 徐刚,徐纯刚,王敏,蔡晶,陈朝阳,李小森. 新能源进展, 2021(02)
- [6]A comprehensive review of the effect of different kinetic promoters on methane hydrate formation[J]. Ekta Chaturvedi,Sukumar Laik,Ajay Mandal. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2021(04)
- [7]聚苯胺基二氧化碳水合物纳米促进剂研究[D]. 高昊然. 青岛科技大学, 2021
- [8]生物炭基吸附剂制备与改性及二氧化碳捕获机理研究[D]. Rafay Ahmed. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [9]高效镁基CO2吸收剂的分子设计、制备及其变温吸收性能研究[D]. 杨丽霞. 天津工业大学, 2021(01)
- [10]An insight into the role of the association equations of states in gas hydrate modeling:a review[J]. Feridun Esmaeilzadeh,Nazanin Hamedi,Dornaz Karimipourfard,Ali Rasoolzadeh. Petroleum Science, 2020(05)