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人工智能的下一个愿景
塑料废弃物的回收方法多种多样，但化学回收（将塑料废弃物分解成基本化学原料，然后用于制造新产品的过程）作为一种有助于解决资源问题和减少二氧化碳排放的技术，正受到关注。然而，目前的化学回收技术需要使用化石燃料的加热过程，这引发了与能源消耗和二氧化碳排放以及成本和安全问题相关的问题。在此背景下，微波化学有限公司于 2020 财年开始开展 NEDO 节能技术战略创新计划下的一个项目，以开发一种使用微波方法的新型塑料化学回收技术。微波方法使用与传统微波炉相同的技术，具有很高的能源效率，被认为对促进工业电气化工作很重要。微波技术可以将能量直接传递给塑料，将之前在热解过程中消耗的能量减少了约 50%。此外，使用电力产生的微波
利用松木太阳能热解制备碳纳米纤维
摘要 可再生生物质的太阳能热解在活性炭材料的燃料或化学原料可持续生产方面具有巨大潜力。本文，我们报道了一种生产高质量碳纳米纤维 (CNF) 前体以及随后的 CNF 作为低成本且环保的储能材料的方法。具体而言，利用太阳能热解松木以生成富含苯酚的生物液体前体，该前体被发现为通过静电纺丝合成无粘合剂柔性电极材料的有力候选者。用 30% 太阳能驱动的生物液体和 70% 聚丙烯腈制备的 CNF 具有高比表面积和丰富的微观结构，这是其在比电容（电流密度为 0.5 A g 1 时为 349 F g 1）方面的电化学性能的关键，在 6 M KOH 水性电解质中具有显着的倍率性能、可逆性和循环稳定性。因此，太阳能生物液体是可行的CNF前体，并且此类衍生的CNF具有在储能装置中应用的潜力。
用于配电网低成本能源脱碳的氢能和电池存储技术
能源深度脱碳离不开可再生能源的高渗透率。在可再生能源渗透率较高的情况下，太阳能光伏 (PV) 电力的波动性和间歇性可能导致现有化石燃料发电出现产能过剩问题，需要更长期的能源储存来提高电网运行的可靠性。质子交换膜电解器可以产生 H 2 并用作公用事业可控负载。产生的 H 2 随后可以储存并转化回电能，或与天然气混合，或用作运输燃料或化学原料。本文从配电系统运营商的角度考虑，该运营商在标准 IEEE 33 节点配电网络上运营分布式能源资源，考虑技术和物理限制，目标是最大限度地降低总投资和运营成本。在非常高的光伏渗透率下，考虑了不同的案例研究，以展示使用 H 2 能源实现净零排放能源生产的挑战和途径。给出了公用事业光伏成本和电解器资本成本对以 1 美元/千克生产 H 2 的敏感性，表明在保守成本估计的情况下，到 2050 年，配电网络可以生产 100% 的可再生电力，并且可以以 1 美元/千克的成本生产 H 2，到 2030 年，成本将加速下降。
定向Markovnikov氢碳化和在镍催化下的烯基烯基化
催化烯烃的功能化是从容易获得的化学原料中建立分子复杂性的一种有效和经济的方法。1过渡金属催化的烯烃水力酰化/烯基反应，尤其是一种直接构建C（SP 3） - C（SP 2）键的简单手段。已经开发了各种策略，以使用共轭和非偶联的烷烃来控制授权的倾向，后者引入了烷基金属链行走的并发症。2 - 7种具有非偶联烷烃的抗马科夫尼科夫水碳化方法在过去几年中迅速发展。8 - 12中，在这些系统中，选择性控制通常源于热力学的偏好，以形成主要的烷基金属中间体。Markovnikov-选择性氢碳化反应与非偶联的烷烃相对较少，并且该区域的研究进展较慢（方案1A）。13的明显进步，他开发了双催化二线金属 - 氢化物H原子转移（MHAT）方法，该方法对芳基烷基与芳基烷基的近端烷基化具有有效的作用，而芳基卤代的芳基烷烯化是由芳香均通过良好的态度来控制的。13 C
JCERP-20167 通过优化反应器系统中的传热单元来最大限度地降低甲苯加氢脱烷基化工艺生产苯的能耗
苯是一种化学原料，在生产高能固液燃料和聚合物时被广泛使用，无可替代。因此，全球每年对苯的需求量达到 5100 万吨。利用 Peng-Robinson 状态方程性质包，过程模拟器已用于模拟通过甲苯加氢脱烷基化生产苯的反应器系统。该系统设计为每年生产 200,000 吨苯，并采用优化的热流机制。通过使用利用废热锅炉 (WHB-01) 和部分冷凝器 (PC-01) 的热流出口的热回收策略，通过将热流分别引导至加热器 H-01 和 H-02，总共节省了 -23,915,490.40 kJ/h，有效地降低了模拟中的净能量。考虑到这一策略，反应器系统内的改进工艺比基本工艺系统更加优化。版权所有 © 2024 作者，由 Universitas Diponegoro 和 BCREC Publishing Group 出版。这是一篇根据 CC BY-SA 许可开放获取的文章（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0）。关键词：苯；甲苯；加氢脱烷基化；模拟；净能量优化 引用方式：EI Maulana、A. Tarikh、RT Widaranti，（2024 年）。通过优化反应器系统中的传热单元，最大限度地降低加氢脱烷基化甲苯工艺生产苯的能耗。化学工程研究进展杂志，1 (2)，97-107（doi：10.9767/jcerp.20167）永久链接/DOI：https://doi.org/10.9767/jcerp.20167
定向马尔可夫尼科夫氢化和...
催化烯烃功能化是一种从易于获取的化学原料构建分子复杂性的有效而经济的方法。[1] 过渡金属催化的烯烃氢芳基化/烯基化反应是一种构建 C(sp 3 )−C(sp 2 ) 键的直接方法。已经开发出各种策略来控制使用共轭和非共轭烯烃的区域选择性，其中非共轭烯烃因烷基金属链行走而引入了额外的复杂性。[2-7] 在过去的几年中，使用非共轭烯烃的反马尔可夫尼科夫氢芳基化方法发展迅速。[8-12] 在这些系统中，选择性控制通常源于对形成主要烷基金属中间体的热力学偏好。另一方面，使用非共轭烯烃的马尔可夫尼科夫选择性氢芳基化反应相对较少，该领域的研究进展较慢（方案 1A）。 [13] 2016 年，Shenvi 和同事报告了一项显著进展，他们开发了一种双催化钴/镍金属氢化物氢原子转移 (MHAT) 方法，该方法可有效用于末端烯烃与芳基卤化物的氢芳基化，其中区域选择性由通过 MHAT 有利地形成二级烷基自由基来控制。[13c]
...的定量分析与绩效评估
1.引言木质素是一种结构复杂、难以水解的聚集体，木质素、纤维素和半纤维素是构成植物骨架的三大天然高分子化合物，它们的重量约占植物重量的20%。另外，全世界可以生产大量的木质素，木质素廉价、无毒、无污染，是优良的绿色化学原料[1，2]。造纸工业会产生大量的造纸废液，从造纸废液中提取的木质素被称为工业木质素[3，4]。因此，从工业木质素中提取的木质素不仅成本低廉、可再生降解，而且具有多种活性功能基团，受到了人们的广泛关注。例如木质素的主要化学成分是木质素磺酸盐(图1)和碱木质素，它们带有一些表面活性基团，如羧基、酚羟基等亲水基团以及丙基和苯环等疏水基团，因此木质素在油田化学品、表面活性剂、环保缓蚀剂、沥青改性剂等绿色化学领域具有潜在的原料作用[5-9]。张建军[10]用甲醛对木质素磺酸盐进行改性，发现改性后的羟甲基化木质素磺酸盐在室温下对基浆有增粘作用，高温老化后有降粘、降滤失的效果；胺化木质素可以有效改善油田污泥的松散性，提高油田污泥的吸水率[11]。陈[12]以木质素磺酸盐、甲醛和伯胺/仲胺为原料，制备了一系列木质素磺酸盐Mannich碱钻井液处理剂，结果表明这些化合物在水基钻井液中具有增黏、降滤失、耐高温等作用。目前工业木质素中仍含有颜色较深的半纤维素、无机盐、低聚糖等杂质，这些杂质可能会对工业木质素基钻井液的性能产生较大影响。
净零气候控制策略将失败...
联邦决策者正在追求昂贵的气候控制和排放政策，这些政策在欧洲大为失败，而美国农场和家庭将被要求为其付款。特朗普总统从意识形态的巴黎气候协议中撤回了美国的负担，美国为减少碳排放量减少了负担，理论上旨在达到无法达到无法达到的排放目标。总统拜登（Biden）在任职的第一天重新加入了协议，从那以后，他的政府通过法规和立法追求了“净零”碳排放的怪异目标。在将美国推荐给零净气候控制议程后，总统和国会通过降低通货膨胀法案恢复了曾经被运输的“绿色新交易”的重大误导性特征。然后，拜登政府使用行政权来限制石油和天然气供应，使化学原料购买和生产更昂贵，并邀请证券交易委员会要求新的“环境，社会，治理”或ESG报告以跟踪从农场到桌子的碳发射。这些联邦倡议和要求将在这里证明昂贵且经济上的破坏性，就像它们在欧洲一样。为了更好地欣赏美国农场和家庭可能会为拜登政府的净零政策和目标支付的真正成本，七叶树学院的经济研究中心开发了一个模型玉米农场，必须由政府的新碳排放规则发挥作用。如预期的那样，农场的运营成本都大大增加。，丙烷与谷物干燥机和加热谷仓所需的一样。卡车，拖拉机和联合收割机所需的柴油燃料变得更加昂贵。和氮肥的价格也需要上升。然后，经济模式追溯了这些额外的运营成本如何影响美国消费者的食品价格。再次上涨，以补偿农民的政府行动。结果是可预测的，毫不奇怪，但是许多美国决策者似乎不愿解决甚至承认它们。必须改变，否则美国将面临可怕的经济后果。
提高光活性杆的效率 -
摘要：光催化纳米运动员引起了很多关注，因为它们具有独特的能力，可以通过快速的光响应同时将光和化学能量转换为机械运动。最近的发现表明，在单个纳米运动平台内的光学和磁成分的整合为精确的运动控制和增强的光催化性能提供了新的优势。尽管取得了这些进步，但磁场对光催化纳米运动器中能量转移动力学的影响仍未探索。在这里，我们引入了由TIO 2 /Nife异质结构制成的双反应性杆状纳米运动器，能够（i）辐照后（i）自动释放，（ii）与外部磁场的方向保持一致，（iii）（iii）呈现出增强的光催化性能。因此，当将光照射与均匀磁场相结合时，这些纳米运动员表现出增加的速度，这归因于它们的光敏性提高。作为概念验证，我们研究了这些纳米运动体在合并的光学和磁场下从苯中产生苯酚（一种有价值的化学原料）的能力。非常明显，与仅光激活相比，外部磁场的应用导致光催化苯酚产生100％增加。通过使用各种最新技术，例如光电化学，电化学障碍光谱，光致发光和电子顺磁共振共鸣，我们表征了半导体和合金组件之间的电荷传递，这表明磁场显着改善了电荷电荷的电荷成对分离和增强了分离和增强的hydroxyl radical radical radical radical radical hadical hadical hadical hadical hadical hadical hadical hadical hadical hadical odenasen oferstoensy oferatival hadical hadical hadical osteration。因此，我们的工作提供了对磁场在光驱动光催化纳米运动机制中的作用的宝贵见解，用于设计更有效的轻驱动纳米电视以进行选择性氧化。关键字：光活性纳米运动器，双响应纳米运动器，磁性特性，电荷转移，光催化，选择性氧化
用于能源、燃料和商品应用的可持续氢气
如图 1 所示，氢气作为能源载体在可持续低碳未来中发挥着重要作用。氢气具有较高的重量密度，是能源和交通运输领域有效的储能介质。氢燃料电池和涡轮机高效清洁地发电和供热为能源和建筑行业脱碳提供了新途径。氢气也是氨和钢铁等各种行业减少碳足迹的重要化学原料。最近，一些国家和地区发布了各自的氢能战略和路线图，如加拿大（加拿大自然资源部，2020 年）、欧盟（欧盟委员会，2020 年）和澳大利亚（澳大利亚政府能源委员会，2019 年）。科学界迫切需要通过发明新的低碳氢气生产和分配技术、量化氢气的好处以及优化各个领域的氢气利用，为向可持续氢气生产和利用的过渡提供有价值的见解。本研究课题涉及氢在能源、燃料和商品应用方面的不同科学、技术和经济方面。发表文章的范围从氢气和氢载体生产到交通和电力领域的氢气利用。本研究课题展示了科学界解决氢相关问题的各种技术和能力：文献综述和专家意见、实验研究、系统规模建模和部门规模分析。来自中国、英国、美国、法国、泰国和德国的作者为本研究课题的出版物做出了贡献。氢气的好处取决于它的生产方式。在全球生产的 6900 万吨氢气中（不包括副产品氢气），近 99% 来自化石燃料（即 76% 来自天然气，23% 来自煤炭）（国际能源署，2019 年），导致了大量碳排放。随着全球对氢的需求不断增加，迫切需要开发更可持续的氢气生产技术以降低相关的碳强度。在本研究课题中，张等人研究了基于生物质的氢电联产系统的系统优化。分析了木屑、日用粪肥、高粱和葡萄修剪废料等原料。在他们的设计中，制氢系统与有机朗肯循环相结合，利用生物质气化炉的高温废热进行发电。最优解预测使用木屑作为生物质原料的氢气产量为 39.31 mol/kg，发电量为 0.99 kWh/kg，氢气产量和发电量在优化中同样重要。Chuayboon 等人在太阳能驱动的热化学氧化还原循环中，分别对甲烷部分氧化和水分解产生的合成气和氢气进行了实验研究。以二氧化铈为基础的网状多孔陶瓷作为氧气