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富氧燃烧碳捕集基础理论、技术装备及工程示范
中试阶段/n该成果通过“产-学-研”协作,历经 20 年的研究与探索,掌握了富 氧燃烧碳捕集技术的基础理论、设计导则和计算方法,完成了富氧燃烧 相关的锅炉、燃烧器和氧注入器、烟气冷凝器、低能耗三塔空分系统和 压缩纯化系统等关键技术和装备的研发,先后建成了 0.3MW、3MW 和 35MW 等一系列高水平的小试、中试装置和工业示范装置,并完成了 200MWe 全 流程大型示范的预可行性研究和中国富氧燃烧实施路线图研究。 该成果为燃煤火电机组实现低碳排放提供了技术解决方案。国际能 源署研究认为,中国火电
华中科技大学 2021-01-12
苯乙烯空气氧化生产环氧苯乙烷和苯甲醛
环氧苯乙烷是一种重要的有机中间体,主要用于香料、制药工业、有机合成,可用作环氧树脂稀释剂、UV-吸收剂、增香剂。近年来,国内外对β-苯乙醇和医药左旋咪唑需求量急剧增长,市场上环氧苯乙烷出现供不应求的局面。
南京工业大学 2021-01-12
构建用于乏氧肿瘤光动力疗的铱配合物光敏剂
构建了一例线粒体靶向的蒽醌铱(III)配合物并用于乏氧肿瘤光动力治疗。具有蒽醌基团的配合物Ir4在乏氧条件下可被NADPH及蒽醌还原酶还原,生成具有二羟基蒽结构的Ir4-red。通过电子顺磁共振波谱、碳自由基俘获、DNA光断裂实验证明Ir4-red在双光子激发时产生碳自由基。利用瞬态吸收光谱和TD-DFT计算结合初步探索了碳自由基的产生机理。细胞水平实验表明,配合物通过主动运输方式被肿瘤细胞摄取并富集在线粒体区域。在乏氧条件下,Ir4被快速还原并在双光子(730 nm)激发下产生碳自由基,损伤线粒体最终诱导肿瘤细胞凋亡。此外,利用Ir4-red的强磷光发射,在细胞层次还实现了对肿瘤细胞的选择识别。Ir4在裸鼠肿瘤模型中同样表现出了非常优异的双光子光动力疗抗肿瘤活性。
中山大学 2021-04-13
一种硫氧固体氧化物燃料电池阳极的制备
简介:本发明提供了一种硫氧固体氧化物燃料电池阳极的制备,属于新型燃料电池及化工生产节能技术领域。硫氧固体氧化物燃料电池固体电解质为Ce0.8Sm0.2O1.9,阴极为La0.5Sr0.5MnO3,阳极为La0.8Pr0.2CrO3。电池以硫蒸气为燃料的工作温度为700-800℃,以二氧化硫为燃料的工作温度为500-700℃,电池反应产物为三氧化硫。硫氧固体氧化物燃料电池可以作为工业化生产硫酸的合成器,实现硫酸生产、化学发电和环境保护三位一体的结合。
安徽工业大学 2021-04-14
一种高性能氯氧镁水泥材料及其使用方法
本发明公开了一种高性能氯氧镁水泥材料及其使用方法。该高性能氯氧镁水泥材料,由以下重量份 的组分组成:磷渣粉 110-215 份,微-纳米活性掺合料 20-90 份,轻烧氧化镁 900-1070 份,波美度为 27-29Bé 的 MgCl2 水溶液 590 份。本发明利用磷渣粉中 P2O5 与氧化镁-氯化镁-水体系反应及磷渣粉中玻璃体与 OH-发生火山灰
武汉大学 2021-04-14
工业废水厌氧氨氧化脱氮低碳处理技术与装备
利用厌氧氨氧化菌一步去除污水中 90%以上的 NH4+-N 和 85%以上的 TN,同时耦合异养脱氮,提高 TN 去除率至 95%以上,实现工业废水自 养异养耦合脱氮,主要特点如下: 1. 总氮去除负荷高,是传统脱氮工艺的 2-5 倍; 2. 根据化学计量关系,厌氧氨氧化工艺可节省 62.5%的供氧动力消 耗;3. 厌氧氨氧化反应无需有机碳源,耦合系统节省了 90%的有机碳源 消耗; 4. 污泥产量减少 90%,节省了污泥处理处置费用; 5. 不但可以减少 CO2等温室气体的排放,而且可以消耗 CO2,综合 CO2 减排 90%以上; 由于以上特点,厌氧氨氧化技术能够大幅降低污水处理费用,是国际 上最先进的废水生物脱氮技术,属于绿色低碳的处理技术,对于实现 碳达峰、碳减排具有重要意义。
北京交通大学 2023-05-08
东南大学科研团队发现二茂铁基钙钛矿压电材料
在“东南大学十大科学与技术问题”启动培育基金的资助下,江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室研究团队在分子压电领域取得重要进展,发现了首例二茂铁基钙钛矿压电材料。 有机无机杂化钙钛矿(通式为ABX3)由于其在太阳能电池、光电探测器、电致发光、压电等高新科技领域中可观的发展潜力而备受专注。在杂化钙钛矿领域,因其优异的结构多样性和化学可调性,涌现出了各种结构新颖和性能卓越的压电和铁电材料。然而,迄今为止报道的杂化钙钛矿压电体中,A位的成分几乎都是纯有机胺离子。自1951年以来,二茂铁的问世掀起了有机金属化学的革命。基于二茂铁的有机金属化合物由于其性能的多样性和功能的丰富性在纳米医学,生物传感,催化和氧化还原等领域具有广阔的应用前景。经过多年发展,二茂铁基有机金属化合物在铁磁和铁弹等领域也取得了重大突破。然而,基于二茂铁基阳离子的钙钛矿压电材料此前仍是一片空白。 在“铁电化学”理论(针对铁电体的分子设计原理)的启发和指导下,我们发现以二茂铁基组分作为阳离子来代替有机胺是可行的,并构筑了一类新型的二茂铁基钙钛矿压电材料:[(二茂铁基甲基)三甲基铵]PbI3 ((FMTMA)PbI3), (FMTMA)PbBr2I和 (FMTMA)PbCl2I。得益于二茂铁基阳离子的稳定性,通过阴离子骨架中的卤素调控使材料的性能得到显著提升,获得了与LiNbO3相当的出色压电性能并兼具突出的半导体特性。基于该材料所制备的压电能量收集装置展现了其优异的机电能量转换性能。这项工作为钙钛矿压电材料的研究开辟了新的篇章,将激发对二茂铁基钙钛矿材料的进一步研究。
东南大学 2021-02-01
一种环保型双金属钙钛矿量子点的制备方法
本发明提供了一种环保型双金属钙钛矿量子点的制备方法。在惰性气体保护的条件下,先将AgBr和BiBr3与反应溶剂十八烯,表面活性剂油酸、油胺混合,使其完全溶解,然后将混合溶液加热至反应温度,随后注入溶有溴化丁胺的DMF溶液,体系开始反应生成钙钛矿结构,并随着反应的进行,逐渐形成(C4H9NH3)2AgBiBr6量子点,最后用丙酮淬灭反应,即得到最终的(C4H9NH3)2AgBiBr6双金属钙钛矿量子点。本发明采用热注入合成方法,通过调节合成环境的酸性,在不改变钙钛矿形貌和晶体结构的前提下,实现对钙钛矿光学性能的调控。合成的钙钛矿量子点单分散性和稳定性较好,形貌均一,对于构筑能带隙可调的光电器件具有深远的意义。
东南大学 2021-04-11
钙钛矿太阳能电池中非辐射复合能量损失的研究
钙钛矿太阳能电池制备工艺简单,成本低廉。近年来,该类太阳能电池因其快速增长的光电转换效率和逐步提升的器件稳定性,吸引了学术界和产业界的广泛关注,为光伏领域带来了新的机遇。然而,由于钙钛矿太阳能电池中存在非辐射复合损失,所以目前的光电转换效率依然低于肖克利-奎塞尔(Shockley-Queisser)理论所定义的极限效率。因此,最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失是进一步提升电池器件效率的未来研究重点。 鉴于此,研究团队基于已有的研究基础,对“最大化降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失”这一论题进行深入探讨和系统总结。该综述文章主要包括以下几个方面:首先,介绍了钙钛矿太阳能电池中非辐射复合的起源,并详细讨论了非辐射复合损失的定量化测试方法;其次,系统总结了在降低非辐射复合损失方面的最近研究进展;再次,依据肖克利-奎塞尔理论,对钙钛矿太阳能电池所能够获得的最高光电转换效率进行了科学预测;最后,在展望部分,前瞻性地指出了最大化降低非辐射复合损失的未来努力方向。图1. 金属卤化物钙钛矿活性层内的电荷载流子产生与复合动力学机制 在理想的金属卤化物钙钛矿半导体材料中,所有的光生电子和空穴最终将通过发射光子的方式进行复合(即:辐射复合)。然而,在实际的钙钛矿太阳能电池中存在大量的非辐射复合通道(如图1所示),绝大部分光生载流子将优先通过其他非辐射途径进行复合(例如,缺陷辅助复合,俄歇复合,界面诱导复合,电声耦合,带尾态复合等)。这些非辐射复合损失过程极大降低了电池在稳态下的光生载流子浓度,从而减小了金属卤化物钙钛矿层中准费米能级劈裂的能级差,最终造成钙钛矿太阳能电池较大的电压损失。因此,最大化降低或抑制这些非辐射复合通道是提升器件开路电压和光电转换效率的关键。 针对各种非辐射复合通道,该综述首先介绍了目前量化分析非辐射复合损失的常规测试技术以及测试要点,如图2所示。图2. 量化钙钛矿薄膜和完整器件中非辐射复合损失的表征技术 随后,结合当前研究现状,进一步梳理了近年来在降低非辐射复合损失方面取得的一系列重要进展。值得一提的是,该研究团队去年在《Science》杂志上报道的基于溶液二次生长方法构建渐变结的策略(如图3所示),在降低反式钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失方面效果显著(Science 360, 1442-1446)。此后,一系列研究报道显示,相似的策略在正式常规结构钙钛矿太阳能电池和全无机钙钛矿太阳能电池中也可以获得正向的实验结果。由此说明,在金属卤化物钙钛矿半导体材料中构建有效的渐变结对后续降低非辐射复合损失具有非常重要的借鉴价值。图3. 渐变结钙钛矿太阳能电池器件结构和渐变结的时间分辨光谱 此外,该综述还以当前最高效率的砷化镓太阳能电池为参照,先假定钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与砷化镓太阳能电池的情形一致,再依据肖克利-奎塞尔理论,对钙钛矿太阳能电池所能够获得的性能参数进行科学预测,进而给出电池器件所能达到的最高光电转换效率,如图4所示。图4. 当钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失与当前最高效率砷化镓太阳能电池的情况相同时,单结钙钛矿太阳能电池可实现的最优器件性能参数 最后,该综述也指出,目前提升器件性能的两条主要途径是最优化光子俘获和最大化降低非辐射复合损失。如果能将二者进行有效整合,探索更可靠的协同优化策略,这可能会是将器件光电转换效率提升至接近理论极限的可行方案。为此,综述也对一些未来的努力方向进行了展望。 总的来说,该综述为最大程度地降低钙钛矿太阳能电池的非辐射复合损失提供了理论总结,也为开展实验工作提供了参考借鉴,对进一步提升电池效率,推动该类电池产业化应用有重要意义。
北京大学 2021-04-11
限域效应驱动的二维碘化铅钙钛矿铁电体的发现
前期,东南大学化学化工学院国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室科研人员首次发现了杂化铅碘钙钛矿分子铁电薄膜中的“涡旋-反涡旋”(vortex-antivortex)畴结构。此次,
东南大学 2021-01-12
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