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二氧化碳在炼钢流程的应用
针对钢铁工业 CO 2 排放量大的问题以及少（无）烟尘、深度脱磷、脱氮、控氧的绿色洁净炼钢的发展方向，2004 年研发团队提出将 CO 2 作为资源循环应用于炼钢过程，同时利用 CO 2 的高温特性解决现有冶金工艺存在的问题。
经过根据十余年的研究发现，CO 2 是弱氧化性气体，在炼钢温度下与碳、硅、锰等元素可发生氧化反应，并伴随吸热或微放热效应，具有以下冶金功能：
（1）利用 CO 2 参与炼钢反应的吸热效应，可将 2700-3000℃的顶吹氧气射流高温火点区降低至铁的沸点（2750℃）以下，减少了铁的蒸发量；
（2）转炉炼钢前期硅、锰等元素的氧化使熔池迅速升温，难以满足低温高效脱磷的热力学条件，可通过喷吹 CO 2 控制熔池升温速率，延长低温脱磷时间，解决了长期困扰炼钢的脱磷不稳定、深脱磷难等问题；
（3）与纯氧喷吹相比，CO 2 与钢中各元素反应均生成 CO，能够强化熔池搅拌，改善渣钢反应动力学条件，减少终点钢液过氧化，生产低氮/低磷/低氧钢种；
（4）利用炼钢底吹 CO 2 的冷却效应，发明了 CO 2 控制“蘑菇头”生长与消除的动态平衡方法，可有效延长炼钢底吹元件寿命。在充分掌握 CO 2 高温弱氧化、强搅拌及冷却效应等冶金反应特性的基础上，研发团队提出在炼钢生产中采用 CO 2 代替部分顶吹 O 2 、底吹 CO 2 代替全部 N 2 /Ar进行 CO 2 -O 2 混合喷吹炼钢的工艺流程（见附件 1 工艺路线图），发明了具有自主知识产权的炼钢喷吹 CO 2 降尘、高效脱磷、脱氮/控氧及长寿底吹等系列技术，并完成了工业示范应用。
北京科技大学
2021-04-13
二氧化碳晶体结构模型
宁波浪力仪器有限公司（余姚市朗海科教仪器厂）
2021-08-23
二氧化碳晶体结构模型
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
超临界二氧化碳中制备纳米复合材料
近年来，材料的高性能化、多功能化一直是重要的研究方向，而采用蒙托土（MMT）改性聚合物是这一研究领域的热点。这其中，两相熔融插层复合法因为其环境友好以及与现行聚合物加工技术相容已成为最主要的聚合物基/MMT纳米复合材料的制备方法之一，但加工过程中的高温熔融易诱发基体大分子降解是该法存在的主要缺陷； 另外，已有大量研究工作采用原位聚合法制备聚合物基/MMT纳米复合材料，但MMT含量高于3％时，常导致MMT的插层效果不均匀，体系中同时出现未插层、插层与剥离的情况，从而影响复合材料的性能。本项目提出了一种制备这类纳米复合材料的新方法：以超临界二氧化碳（SCCO2）作为介质，原位分散聚合制备聚合物基/MMT纳米复合材料。该全新聚合工艺有如下特点：反应温度较低（60℃左右），可避免加工过程中因高温熔融使大分子链降解的弊病；另外，由于SCCO2的粘度低、传质快，易于制得MMT含量高、且插层效果均匀的聚合物基/MMT纳米复合材料；SCCO2不燃、无毒、价廉，能替代众多有机溶剂，避免环境污染；SCCO2对单体和聚合物的溶解能力可以通过温度和压力进行调节，故通过减压即可实现反应－分离一体化，省却了高能耗的脱溶剂过程，因此使用SCCO2作为聚合反应的介质符合可持续发展的要求。
华东理工大学
2021-04-11
二氧化碳电还原反应高效催化材料的研究
本研究设计并合成了无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒，将其应用于二氧化碳电还原反应中 （图 1 ） 。 该研究工作首先通过溶剂热法制备了 AgBiS 2 纳米棒，并将其在空气中煅烧处理，得到了组成为 Ag 0.95 BiS 0.75 O 3.1 的双金属硫氧复合物纳米棒。在进一步电化学还原预处理后，该复合物被转化为无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒。这种新型二氧化碳电还原催化剂在仅有 450 mV 的过电位下，实现了高达 94.3% 的甲酸法拉第效率和 12.52 m A/ cm 2 的甲酸部分电流密度。通过与 AgBiS 2 、 Bi 硫氧复合物及 Bi 2 S 3 参比样品进行对比，发现在电化学还原预处理过程中，金属硫化物中的 -2 价硫会转化为 H 2 S 并离开电极表面，只有金属硫氧复合物中被氧化为 +6 价的硫能保留在催化剂中。后续实验表明 ，这一部分硫能促进水的解离，而甲酸形成过程中所需的 H + 正是来自于 H 2 O 。因此，甲酸的生成被极大程度地促进。另一方面， Ag-Bi-S-O 修饰 Bi 0 纳米颗粒中的 Ag ，有利于电荷在电极中传递，提高了催化剂的电流密度。在过电位为 450 mV 时，更大的电流密度可以提高阴极附近的局域 pH ，而更大的局域 pH 能进一步提升硫促进水解离的效用，同时抑制氢析出反应的发生。因此，无定型 Ag-Bi-S-O 修饰的 Bi 0 纳米颗粒可以在极低的过电位下将二氧化碳高活性、高选择性地转化为甲酸。
北京大学
2021-04-11
二氧化碳的捕集与转化技术
项目简介： 针对现有碳收集、储存（CCS）方法中二氧化碳的压缩、脱附过 程的高能耗问题，我们采用碳收集与利用（CCU）的策略，将二氧化 碳的捕集、活化与转化利用相结合，为碳收集、储存及其活化利用提 供新方法。设计并合成高效、可活化二氧化碳的吸附材料，以利于在 捕集时活化二氧化碳分子，将二氧化碳的分离技术与二氧化碳（即活 化的二氧化碳分子）的转化反应相耦合，避免能耗高的脱附过程，从 而实现低压、温和条件下将捕集的二氧化碳的原位催化氢化反应，以 制备能源类产品甲酸、甲醇
南开大学
2021-04-11
二氧化碳的高值有效封存利用
CO2的大规模工业利用是目前国内外研究的重要课题，提出了一种新的 CO2 化学利用技术路线，即通过 CO2 与氨反应得到三聚氰酸等固体产品。这样， 不仅可实现 CO2的封存，而且能够实现 CO2的高值有效利用。对 CO2的减排具 112 有重要意义。 CO2氨化反应特点： CO2氨化矿化生成三聚氰酸所需原料用量少（一份重量的氨可固定 2.5 份 CO2）； 原料转化率高,(转化率达 95%以上)； 矿化反应设备投资少，在现有煤化工装置基础上，添加部分设备，通过改 变反应过程和目标产品即可实现 CO2的氨化矿化，矿化产品利用价值大。
山东大学
2021-04-13
高效的二氧化碳电催化剂
通过将酞菁铜（CuPc）分子与碳纳米管复合，得到了高效的二氧化碳电催化剂。它可以在较低过电位下将二氧化碳高选择性地还原为甲烷，其法拉第效率达到66%（图3），是目前产甲烷的活性最高的电催化材料。不同于该课题组此前报道的单分散的CoPc/CNT催化剂（Nat. Commun. 2017,8,14675），CuPc分子晶体以堆积状态分散于CNT之中（图3b）。原位在线X射线吸收（XAS）研究发现，堆积状态下的CuPc分子在催化工作电位下会自发转变为尺寸为2nm左右的铜纳米团簇，是高催化活性位点；当停止催化反应后，铜纳米团簇又会可逆地回到CuPc分子结构（图3c-e）。不同于CuPc，另外两种铜配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反应电位下都不可逆地转变为金属铜微米枝晶，因此催化活性和选择性远低于CuPc/CNT
南方科技大学
2021-04-13
二氧化碳催化加氢制备高品质汽油
成果创新点 主要技术创新路径：一步催化二氧化碳加氢高选择性 制备高品质（清洁）汽油 核心解决问题、核心优势：一步催化二氧化碳加氢高 选择性制备汽油,即缓解能源危机又能改善环境问题。催化 剂由金属氧化物和分子筛两部分组成，金属氧化物可以较 大规模制备，分子筛的价格也比较低廉，催化剂稳定性较 好，有工业推广前景。 这种方法所制备的汽油有别于传统石油裂解制备的汽 油，其不含硫或磷，
中国科学技术大学
2021-04-14
二氧化碳的高值有效封存利用
CO2的大规模工业利用是目前国内外研究的重要课题，提出了一种新的CO2化学利用技术路线，即通过CO2与氨反应得到三聚氰酸等固体产品。这样，不仅可实现CO2的封存，而且能够实现CO2的高值有效利用。对CO2的减排具有重要意义。 CO2氨化反应特点： CO2氨化矿化生成三聚氰酸所需原料用量少（一份重量
山东大学
2021-04-14