创刊词

燃料工业是国民经济重要组成部分之一。开展燃料科学研究工作对于我国社会主义工业化和国防现代化具有极其重要的意义。几年来,我国的燃料科学工作者会计对祖国丰富的燃料资源进行了一系列的评价鉴定工作,对天然石油、油页岩和煤进行了加工利用的研究,同时在民液体燃料方面也开始建立了基础。许多研究成果已经在工业上獲得应用。这些成就的獲得是令兴奋的。我国12年发展科学事业的远景规划草案已经制定,燃料科学是国家最急需的科学技术项目之一。我们相信,在规划草案一经批准之后,燃料科学将和其他重点科学一样,以更大的速度发展,并且一定会在12年内赶上民界先进水平。     

由木质素制备高品位运输燃料初探

木质素是一种绿色可再生的资源,是制备液体运输燃料的理想原料。本文研究了一种由木质素制备液体运输燃料的方法。首先,选用K-OMS-2催化剂进行氧化反应,通过氧化木质素单体模型物获得芳香醛,木质素二聚体模型物(α-O-4结构木质素二聚体)氧化解聚后获得了65%产率的芳香醛;同时尝试氧化碱木素,产物中检测到香草醛、对羟基苯甲醛等化合物;其次,通过芳香醛和丙酮发生Claisen-Schmidt缩合反应增加碳链长度;最后,通过芳烃加氢获得高品位的饱和烷烃燃料。     

RP-3高温氧化初始阶段反应机理的ReaxFF MD模拟

本文采用ReaxFF MD方法对一种较新的RP-3四组分替代燃料模型的高温氧化过程进行了研究。利用作者所在课题组研发的独特分析工具VARxMD,对燃烧过程中主要物种(燃料分子、O₂、C₂H₄、·CH₃)随时间和温度的演变规律及其化学反应进行了系统分析。ReaxFF MD模拟得到的燃料和氧气消耗量、乙烯和甲基自由基的生成量与相同温度和初始压力条件下CHEMKIN的计算结果处于同一量级,同时获得了详细的物质结构信息和反应列表。进一步对模拟得到的反应机理形式进行观察后发现,模拟获得的机理形式与文献中的描述一致。对燃料分子第一步反应数量的统计发现,其类型主要为攫氢反应和分子内断裂反应,且后者占主导;燃料分子第一步反应数量的统计也定性展现了不同燃烧条件下各类反应发生的可能性。对氧元素相关的反应分析发现,氧分子和C₁-C₃小分子发生的反应所占比例较大,能在一定程度上为机理简化提供有益线索。在对反应机理分析的基础上获得了RP-3四组分替代燃料体系高温氧化过程的化学反应网络。我们认为,ReaxFF MD反应分子动力学模拟、结合VARxMD对模拟结果深入分析的方法是有潜力系统认识燃料氧化反应机理的新方法,对构建燃料的燃烧反应机理库有一定的帮助。     

秸秆生产乙醇预处理关键技术

乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料。目前燃料乙醇已在我国部分省市得到应用。我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮,但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限。真正可大量转化乙醇的应是纤维质材料。纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高。纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤,该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率,进而降低乙醇的生产成本。本文总结了纤维质材料预处理的各种方法,对各种方法的优缺点进行了综述和分析,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望。     

在体酶生物燃料电池的研究进展

酶生物燃料电池(Enzymatic biofuel cells,EBFCs)具有高专一性和催化性能,可催化与氧化还原反应有关的燃料并获得电能.可用的生物燃料,如葡萄糖、乳酸和丙酮酸盐,可以从汗液、泪液和血液中提取,因而以体液为燃料的EBFCs在可植入式或可穿戴式设备中具有良好的应用前景.采用生物电催化机理对酶生物燃料电池在体液发电中的应用进行了研究,以及对可植入式或可穿戴式生物燃料电池的主要挑战和未来的前景进行了展望.     

秸秆生产乙醇预处理关键技术

乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料.目前燃料乙醇已在我国部分省市得到应用.我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮,但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限.真正可大量转化乙醇的应是纤维质材料.纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高.纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤,该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率,进而降低乙醇的生产成本.本文总结了纤维质材料预处理的各种方法,对各种方法的优缺点进行了综述和分析,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

秸秆生产乙醇预处理关键技术

乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料.目前燃料乙醇已在我国部分省市得到应用.我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮,但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限.真正可大量转化乙醇的应是纤维质材料.纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高.纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤,该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率,进而降低乙醇的生产成本.本文总结了纤维质材料预处理的各种方法,对各种方法的优缺点进行了综述和分析,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

精制煤液化中油加氢裂化制取喷气燃料的研究

在实验室固定床反应装置上,选用Mo-Ni-P/Si-Al工业催化剂,对精煤液化中油进行了加氢裂化制取喷气燃料的实验。考察了反应温度、空速对芳烃加氢转化及产品馏分分布的影响。通过加氢裂化,降低了油品芳烃含量,提高了喷气燃料馏分的收率。在总压为15MPa,反应温度为350—360℃,空速为0.8—1.0h~(-1)条件下,获得了芳烃含量低于10w%的低结晶点的优质喷气燃料产品。并对煤液化中油制取的喷气燃料的组成和性质进行了分析和评价。     

庆祝衣宝廉院士八十华诞专辑序言北大核心CSCD

尊敬的衣宝廉院士:喜闻先生八十华诞,中国化学会电化学委员会特向您表示最诚挚的祝贺!您自上世纪60年代起致力于燃料电池研究,至今五十余年,是我国现代燃料电池研究、应用及产业化的主要奠基人.90年代带队完成了我国首台千瓦级质子交换膜燃料电池,并在燃料电池催化过程、复合质子交换膜等方面砥砺创新开拓,获得多项国际级的科研成果,奠定了我国质子交换膜燃料电池车用动力系统走向应用的基石;最早创立了燃料电池产业     

燃料电池汽车氢源选择的研究进展和预测

燃料电池汽车被认为是能源和交通领域的新方向之一,而目前氢源问题已成为其商业化的技术瓶颈。本文从国内外燃料电池汽车的发展现状出发,结合国外对燃料电池汽车氢源选择的评估和预测,及国内863计划“燃料电池汽车氢源基础设施工程前期研究”项目的研究结论,对我国燃料电池汽车的技术发展和商业化进程进行了预测。     

关于氢氧燃料电池的教学实验

燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的发电装置,这种装置工作时,人们向它源源不断地提供燃料,同时获得持续不断的电能输出。     

科技创新添华彩 居里风范传后人——记著名放射化学家杨承宗教授

杨承宗教授是我国放射化学的奠基人。他早年在法国巴黎大学居里镭学研究所师从约里奥.居里研究放射化学。1951年获得博士学位后,他婉谢高薪聘请,毅然回国,以期早日报效祖国。建国初期,在十分困难的条件下,他领导开展了放射化学基础研究和应用研究。杨承宗在我国核能事业发展中最为突出的贡献是组织并领导了用于核试验的燃料铀的制备和培育了我国新一代放射化学工作者。他是一位德高望重成绩卓著的科学家和教育家。本文是他科研和教学生涯的简要记述,将给我们以教育和启迪。     

直接甲酸钠/铁氰化钾微流体燃料电池性能研究

微流体燃料电池(MFC)利用两股流体在微通道内呈平行层流的特性, 无需传统燃料电池中的质子交换膜, 自动将燃料与氧化剂隔开. 本工作构建了阴阳极均为碱性介质且阴极无催化剂即可反应的直接甲酸钠/铁氰化钾MFC, 考察了反应物流速、氧化剂浓度、燃料浓度对该电池产电性能的影响. 实验结果表明, 在反应物流速为200 μL•min^-1, 铁氰化钾氧化剂浓度为1 mol•L^-1, 甲酸钠燃料浓度为1.5 mol•L^-1时, 该微流体燃料电池性能达到最优, 其最高功率密度为123.93 mW•cm^-2, 极限电流密度为220.93 mA•cm^-2. 为了获得该电池的稳定运行性能, 对电池进行了恒电压放电实验. 结果表明, 该电池在2.25 h内可以持续较稳定地放电. 此外, 对该电池在开路状态下进行了电化学阻抗谱测试, 获得该电池内阻为18.4 Ω.     

太阳能燃料专刊-前言

21世纪以来,能源短缺和环境污染是当前人类所面临的重大挑战。实现可持续发展,开发清洁可再生的资源已迫在眉睫。太阳能清洁无污染、分布广泛、取之不尽、用之不竭,但是其能量密度低、分散性强、不稳定、不连续的缺点使得我们至今仍缺乏对其高效、低成本、大规模利用的有效手段。因此,将太阳能转化为化学能,发展高效、低成本、规模化的太阳能燃料制取技术具有重大的社会、经济效益。研究表明,利用太阳能半导体光催化技术制备有机燃料有望从根本上解决能源的可持续发展问题,并实现二氧化碳的减排和利用。其中,利用太阳能光催化分解水制氢被称为“21世纪梦的技术”,受到了国内外科学家的高度关注。鉴于我国科技工作者在太阳能燃料领域的发展和在国际上的影响力,根据《影像科学与光化学》编委会决议,受编辑部委托,由我负责组织这期“太阳能燃料”主题专辑。在向国内该领域做出杰出工作的研究人员发出邀请后,得到了积极响应。现将2篇综述和8篇原始研究论文集成本专辑,希望通过这个相对综合的展示促进我国太阳能燃料研究及应用领域工作的深入开展。     

燃料电池技术的发展与我国应有的对策

本文介绍了几种主要类型燃料电池的最新进展，基于世界发展趋势和我国具体情况，作者在碱性燃料电池，磷酸型燃料电池，溶融碳酸盐电池和聚合物电解质燃料电池方面提出了相应对策。以促进我国燃料电池的研究与开发。     

我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

概述了目前国内外燃料乙醇产业现状。结合我国中粮生化能源(肇东)有限公司燃料乙醇装置,重点介绍了我国目前的燃料乙醇生产工艺技术水平、特点以及与国外的差距。本文从提高燃料乙醇生产技术水平、降低生产成本、寻找廉价非粮原料和开发新生产工艺等几个方面,对燃料乙醇生产技术的发展作了展望。     

一氧化碳加氢合成低碳燃料醇催化剂的研究

以甲醇为主(～75%),异丁醇为辅(～15%)的低碳混合醇称为低碳燃料醇,它与汽油有良好的掺合能,可以掺入汽油作为代用燃料。本工作目的是在较缓和条件下研制合成低碳燃料醇催化剂,进行催化剂评价试验,考察其反应特性,并进行1000小时稳定性试验。1.实验方法催化剂评价试验在固定床反应装置上进行。反应管为φ15×480mm。催化剂20—30     

我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

概述了目前国内外燃料乙醇产业现状.结合我国中粮生化能源(肇东)有限公司燃料乙醇装置,重点介绍了我国目前的燃料乙醇生产工艺技术水平、特点以及与国外的差距.本文从提高燃料乙醇生产技术水平、降低生产成本、寻找廉价非粮原料和开发新生产工艺等几个方面,对燃料乙醇生产技术的发展作了展望.     

我国燃料乙醇生产技术的现状与展望

概述了目前国内外燃料乙醇产业现状.结合我国中粮生化能源(肇东)有限公司燃料乙醇装置,重点介绍了我国目前的燃料乙醇生产工艺技术水平、特点以及与国外的差距.本文从提高燃料乙醇生产技术水平、降低生产成本、寻找廉价非粮原料和开发新生产工艺等几个方面,对燃料乙醇生产技术的发展作了展望.     

合成高密度烃类燃料研究进展

本文对合成高密度烃类燃料的进展进行了总结,分别对多环烃类燃料、高张力笼状烃类燃料和添加纳米级微粒的燃料进行了评述.以烃类物质为原料,通过聚合、加氢、异构等工艺合成的多环高密度燃料拥有较高的能量密度和较佳的稳定性能,是目前高密度燃 料的发展重点.高张力笼状烃类燃料和添加纳米级微粒的燃料拥有更大的密度(一般大于1g/ cm3)和燃烧热值,是极具发展前景的新一代燃料。