化石能源的日漸枯竭以及由溫室氣體C02引起的全球氣候變暖的問題口益引起人們的重視,使得CO2減排成為當今世界各國政府和科學界的重大戰(zhàn)略課題。從源頭控制,直接從生產(chǎn)工藝上減少或消除C02產(chǎn)生是C02減排的有效手段；另外,對于集中排放的CO2予以捕集、儲存與資源化利用是C02減排的另一重要途徑。同時,CO2也是一種含碳資源,將其作為碳源資源化轉化成燃料及化工產(chǎn)品等,對未來的能源結構和化工原料來源將具有深遠的意義。本文從C02減排及資源化利用這一目標出發(fā),發(fā)展了無C02排放的綠色電化學冶金工藝和C02熔鹽電化學資源化轉化利用的方法。具體的主要研究工作及研究結果如下：（1）研究了Na2CO3-K2CO3熔鹽中電解用NilOCullFe合金惰性陽極的穩(wěn)定機制。采用線性伏安法、循環(huán)伏安法結合XRD, SEM及EDX的測試方法對Ni、Cu、Fe及NiCuFe合金在高溫熔鹽中的陽極行為和表面膜層的組成及結構進行了研究。結果顯示,電解過程中,在該陽極表面形成了一層致密的由NiO和NiFe2O4組成的復合氧化膜層,對基底金屬起到了很好的保護作用；另外,研究發(fā)現(xiàn)金屬銅在金屬與氧化膜層的界面處富集,可以有效地... 

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

自然界碳循環(huán)示意圖

利用過程中產(chǎn)生的C02等，都是減少C02排放的有效途徑。圖1.2為溫室效應引起地球變暖的示意圖。太陽總箱時星 返同太空時的總紅外線瞎時_^ 24(}1；每平方米 j 240瓦每平方米i太py j 堆球表?和大氣M所折A 瓦每平方來奪 p-iCC賄艦稻射會}))織室氣體所吸收總.過賽 j/地球的大氣層a > X 面和大氣層低層變W %暖。__ . _ ,..., - — "“，- ‘ … .. ..大部給的太招箱射會 地球裁面釋放, 在地球表面上吸收而 地球 的江件線箱時,— 令地面編暖起來 … _ ：…二 一 _圖1.2溫室效應引起的全球變暖Fig. 1.2 Global warming caused by greenhouse gases1.1.3 二氧化碳旳捕集與封存C02的減排過程是一項復雜的系統(tǒng)工程，就目前人類的認知而言，單獨通過某一項減排途徑無法徹底地解決人類面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。廣泛認可的C02減排途徑有：推動節(jié)能減排技術，提高能源利用效率，以減少碳基燃料的使用量；調(diào)整能源結構，增加低碳或無碳燃料的使用比例，如大力發(fā)展太陽能、風能、核能、水電、地熱能以及生物質能等;增加生物碳匯和發(fā)展安全可靠的C02捕集和封存技術(C02 captureand storage, CCS),其中CCS技術是應對氣候變化問題最具發(fā)展前景的解決方案之一。從人類活動的C02排放源分析來看，2004年我國火電廠、水泥工業(yè)和鋼鐵行業(yè)是C02的三個最大的集中排放源，合計占C02總排放量的91% (圖1.3);而世界的C02排放結構為火電、水泥和天然氣加工行業(yè)占了 C02總排放量的81% (圖1.4)。這些固定的C02排放源大戶為人類提供了 C02捕集、利用和封存的機會[2，6

圖1.4 2000年世界9類企業(yè)C02排放構成[9]Fig. 1.4 CO2 emission structure of nine industries in the world in 2000'''二氧化碳捕集技術2捕集技術，是將能源生產(chǎn)與利用過程中產(chǎn)生的C02予以捕集后進行封避免其直接排入大氣而引起氣候變化。因其能夠實現(xiàn)化石燃料（煤炭、氣）的可持續(xù)利用而受到各國的高度重視。C02的捕集技術通�？煞譃椴都╬ost-combustion)、燃燒后捕集（pre-combustion)和富氧燃燒uel) [6，7]。燒前捕集燃料于高溫高壓下氧化，生成CO和H2,經(jīng)分離純化后用于發(fā)電發(fā)熱，易于捕集的高濃度C02。比如IGCC (綜合煤氣化聯(lián)合循環(huán)）系統(tǒng)，將煤隔絕的高壓氧化爐中，與有限的水蒸汽和氧一同作用，氧化形成的合成

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3652961