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(dāng)今世界各國政府和科學(xué)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(duì)于集中排放的CO2予以捕集、儲(chǔ)存與資源化利用是C02減排的另一重要途徑。同時(shí),CO2也是一種含碳資源,將其作為碳源資源化轉(zhuǎn)化成燃料及化工產(chǎn)品等,對(duì)未來的能源結(jié)構(gòu)和化工原料來源將具有深遠(yuǎn)的意義。本文從C02減排及資源化利用這一目標(biāo)出發(fā),發(fā)展了無C02排放的綠色電化學(xué)冶金工藝和C02熔鹽電化學(xué)資源化轉(zhuǎn)化利用的方法。具體的主要研究工作及研究結(jié)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(jī)制。采用線性伏安法、循環(huán)伏安法結(jié)合XRD, SEM及EDX的測(cè)試方法對(duì)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(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)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(fù)合氧化膜層,對(duì)基底金屬起到了很好的保護(hù)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(xué)位級(jí)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(yīng)引起地球變暖的示意圖。太陽總箱時(shí)星 返同太空時(shí)的總紅外線瞎時(shí)_^ 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(huì)}))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(huì) 地球裁面釋放, 在地球表面上吸收而 地球 的江件線箱時(shí),— 令地面編暖起來 … _ ：…二 一 _圖1.2溫室效應(yīng)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(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，就目前人類的認(rèn)知而言，單獨(dú)通過某一項(xiàng)減排途徑無法徹底地解決人類面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。廣泛認(rèn)可的C02減排途徑有：推動(dòng)節(jié)能減排技術(shù)，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(jié)構(gòu)，增加低碳或無碳燃料的使用比例，如大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能、核能、水電、地?zé)崮芤约吧镔|(zhì)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(shù)(C02 captureand storage, CCS),其中CCS技術(shù)是應(yīng)對(duì)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(dòng)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(gè)最大的集中排放源，合計(jì)占C02總排放量的91% (圖1.3);而世界的C02排放結(jié)構(gòu)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(jī)會(huì)[2，6

圖1.4 2000年世界9類企業(yè)C02排放構(gòu)成[9]Fig. 1.4 CO2 emission structure of nine industries in the world in 2000'''二氧化碳捕集技術(shù)2捕集技術(shù)，是將能源生產(chǎn)與利用過程中產(chǎn)生的C02予以捕集后進(jìn)行封避免其直接排入大氣而引起氣候變化。因其能夠?qū)崿F(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(shù)通常可分為捕集（post-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(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鋁電解惰性陽極制備及其應(yīng)用研究[D]. 王宇棟.昆明理工大學(xué) 2012
[2]新型固態(tài)氧化物熔鹽電解模式與機(jī)理研究[D]. 李偉.武漢大學(xué) 2010
[3]鋁電解惰性陽極制備與性能測(cè)試[D]. 曹曉舟.東北大學(xué) 2008
[4]電化學(xué)電容器電極材料研究[D]. 鄧梅根.電子科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3652961