基于高温熔盐化学的减碳和固碳技术研究
发布时间：2022-01-15 12:30
全球气候和环境的恶化刺激了可再生/清洁能源和节能减排技术的需求和发展,开发低碳、高效、环保的生产技术、探索CO2固定和资源化转化方法、研究资源高效循环利用和新能源技术是实现CO2减排的重要途径。高温熔盐是-类热的离子导体和优良的（电）化学反应媒质,具有液态温度范围宽、热容量大、电导率高、电化学窗口宽、高温反应动力学速度快和可提供特殊反应微环境的特点,在材料制备、电化学冶金、核燃料循环、废物处理等方面已发挥重要作用。近年来一些以高温熔盐为介质的短流程冶金技术（如熔盐电解固态氧化物冶金）和新能源技术（如以熔盐为媒质太阳能热发电技术、液态金属电池大规模储能技术）正蓬勃发展。本论文对熔盐电解低碳冶金的关键技术（惰性阳极技术）、以熔盐为媒质的CO2与废弃生物质的资源化技术、纳米能源材料的熔盐电化学低能耗制备技术开展了创新研究,以探索新的熔盐化学减碳、固碳之路。主要研究工作和结果分述如下：（1）在CaCl2基熔盐中电化学还原固态氧化物是近十余年来在国际上广受关注的一种流程短、能耗低的新型冶金技术,但由于缺少高温惰性析氧阳极,目前多采用碳阳极进行电解,不可避免产生CO2和其它有害气体。论文第二章针对...
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：181 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
002-2012年发表关于处理C02的文献数量统计(a)及发表文献数量位于世界前10个国家所占的比例(b)
C02是一种酸性气体，可以与碱性溶液反应而被吸收。常用碱性溶液Ca(0H)2^ KOH吸收CO2生成碳酸1?和碳酸钾。图1-5是市场上每年所需要COz的量与固定C02的量的关系。从图中可以看出,，工业上每年所需要的碳酸1?是最多的，利用石灰乳吸收C02既可起到固定作用，又可以实现其资源化。然而考虑到制备生石灰过程要释放等量的C02，所以石灰乳吸收法从全程来看不能做到碳中性。1. 2. 2. 6生物法转化生物法是利用植物的光合作用固定C02生成糖类及其它有机物，植物通过叶绿素和体内的酶吸收太阳光的能量来提供给C02电子，把太阳能转化为化学能。据估算，1平方米树叶Ih可合成葡萄糖Ig
选择合适的溶盐体系对于成功的实验必不可少。首先要了解溶盐的溶、沸点及金属电极材料的基本性能。图1-6是常见的金属及其对应的氧化物和氯化物的溶点图。选择电解体系时，若要发生固态还原反应则反应物和产物都应高于恪盐的工作温度；若是液态沉积反应17
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Brief Overview of Low CO2 Emission Technologies forIron and Steel Making[J]. Chunbao (Charles) XU1,CANG Da-qiang2(1. Department of Chemical Engineering,Lakehead University,Ontario P7B 5E1,Canada; 2. School ofMetallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2010(03)
[2]Direct Reduction of Solid Fe2O3 in Molten CaCl2 by Potentially Green Process[J]. Guoming Li1,2)?, Dihua Wang2) and Zhen Chen2,3) 1) Department of Chemistry and Materials Science, College of Sciences, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China 2) College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan 430072, China 3) School of Chemical, Environmental and Mining Engineering, University of Nottingham, Nottingham, NG7 2RD, UK. Journal of Materials Science & Technology. 2009(06)
[3]电化学法制备硅纳米线[J]. 杨娟玉,卢世刚,阚素荣,张向军,丁海洋. 无机化学学报. 2009(04)
[4]高能量密度和功率密度炭电极材料[J]. 杨静,刘亚菲,陈晓妹,胡中华,赵国华. 物理化学学报. 2008(01)
[5]固体透氧膜法制备金属Ta[J]. 程红伟,鲁雄刚,李谦,刘建民,丁伟中,周国治. 金属学报. 2006(05)
[6]铝电解用Fe-Ni-Co-Al2O3金属陶瓷惰性阳极[J]. 邱竹贤,石忠宁,徐君莉. 中国工程科学. 2004(08)
本文编号：3590620
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：181 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
002-2012年发表关于处理C02的文献数量统计(a)及发表文献数量位于世界前10个国家所占的比例(b)
C02是一种酸性气体，可以与碱性溶液反应而被吸收。常用碱性溶液Ca(0H)2^ KOH吸收CO2生成碳酸1?和碳酸钾。图1-5是市场上每年所需要COz的量与固定C02的量的关系。从图中可以看出,，工业上每年所需要的碳酸1?是最多的，利用石灰乳吸收C02既可起到固定作用，又可以实现其资源化。然而考虑到制备生石灰过程要释放等量的C02，所以石灰乳吸收法从全程来看不能做到碳中性。1. 2. 2. 6生物法转化生物法是利用植物的光合作用固定C02生成糖类及其它有机物，植物通过叶绿素和体内的酶吸收太阳光的能量来提供给C02电子，把太阳能转化为化学能。据估算，1平方米树叶Ih可合成葡萄糖Ig
选择合适的溶盐体系对于成功的实验必不可少。首先要了解溶盐的溶、沸点及金属电极材料的基本性能。图1-6是常见的金属及其对应的氧化物和氯化物的溶点图。选择电解体系时，若要发生固态还原反应则反应物和产物都应高于恪盐的工作温度；若是液态沉积反应17
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Brief Overview of Low CO2 Emission Technologies forIron and Steel Making[J]. Chunbao (Charles) XU1,CANG Da-qiang2(1. Department of Chemical Engineering,Lakehead University,Ontario P7B 5E1,Canada; 2. School ofMetallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2010(03)
[2]Direct Reduction of Solid Fe2O3 in Molten CaCl2 by Potentially Green Process[J]. Guoming Li1,2)?, Dihua Wang2) and Zhen Chen2,3) 1) Department of Chemistry and Materials Science, College of Sciences, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China 2) College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan 430072, China 3) School of Chemical, Environmental and Mining Engineering, University of Nottingham, Nottingham, NG7 2RD, UK. Journal of Materials Science & Technology. 2009(06)
[3]电化学法制备硅纳米线[J]. 杨娟玉,卢世刚,阚素荣,张向军,丁海洋. 无机化学学报. 2009(04)
[4]高能量密度和功率密度炭电极材料[J]. 杨静,刘亚菲,陈晓妹,胡中华,赵国华. 物理化学学报. 2008(01)
[5]固体透氧膜法制备金属Ta[J]. 程红伟,鲁雄刚,李谦,刘建民,丁伟中,周国治. 金属学报. 2006(05)
[6]铝电解用Fe-Ni-Co-Al2O3金属陶瓷惰性阳极[J]. 邱竹贤,石忠宁,徐君莉. 中国工程科学. 2004(08)
本文编号：3590620
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