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甲烷重整制氫及合成氣技術：路線、挑戰與前沿突破

一、主要路線1、甲烷水蒸氣重整（SMR）：這是目前大規模制氫的主要方式之一。甲烷與水蒸氣在高溫（通常800-900℃）和催化劑（如鎳基催化劑）作用下發生反應，生成氫氣和一氧化碳。反應方程式為：CH4+H2O?CO+3H2。該路線技術成熟，但能耗較高，且產生的二氧化碳排放較多。2、甲烷二氧化碳重整（DRM）：利用甲烷和二氧化碳這兩種溫室氣體作為原料，在催化劑作用下反應生成合成氣（一氧化碳和氫氣）。反應方程式為：CH4+CO2?2CO+2H2。此路線不僅能制得合成氣，還可實現二氧...

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光降解有機污染物的技術原理

光降解有機污染物是一種利用光化學反應來分解和去除環境中有機污染物的技術一、基本原理1、光降解有機污染物主要基于光催化氧化反應。光催化劑（如二氧化鈦TiO?、氧化鋅ZnO等）在特定波長的光照射下，會產生電子-空穴對。2、空穴具有強氧化性，能夠將吸附在催化劑表面的水分子氧化生成羥基自由基（?OH），電子則與空氣中的氧氣反應生成超氧陰離子自由基（?O??）等活性氧物種。3、這些自由基具有很強的氧化能力，能夠無選擇性地將有機污染物逐步氧化分解為二氧化碳、水和其他無害的小分子物質，從而...

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甲醇制烯烴（MTO）：煤化工與碳中和的關鍵橋梁

一、技術原理：甲醇轉化為烯烴的催化路徑甲醇制烯烴（MTO）是通過分子篩催化劑將甲醇（CH?OH）脫水生成乙烯（C?H?）、丙烯（C?H?）等低碳烯烴的過程，核心反應為：2CH3OH→C2H4+2H2O(ΔH0)CH3OH+C2H4→C3H6+H2O(ΔH0)關鍵反應特點：1、強吸熱性：需高溫（400–500°C）維持反應推動力。2、碳正離子機理：甲醇脫水生成二甲醚（DME）中間體，進一步裂解為烯烴。3、產物選擇性調控：通過催化劑設計調節乙烯/丙烯比例（如SAPO-34催化劑偏...

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微流控技術：微米尺度操控革命

氫化反應作為化學工業的核心反應之一，廣泛應用于醫藥、能源、精細化工等領域。然而，傳統間歇式反應器存在傳質效率低、安全性差、可控性不足等瓶頸。微流控技術憑借其微米級流體操控能力，與連續流氫化反應系統的結合，為解決這些問題提供了革命性方案。本文聚焦微流控技術在連續流氫化反應中的設計原理、應用場景及技術突破，探討其如何推動氫化反應向高效、安全、綠色方向發展。一、微流控技術的核心（1）微通道反應器技術利用微米級別的通道結構，使反應物在狹小空間內進行氫化反應。這種微通道能夠顯著增強傳質...

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高溫高壓催化劑評價系統的多場耦合調控與智能化設計

高溫高壓催化劑評價系統的多場耦合調控與智能化設計是突破傳統催化反應效率瓶頸、實現精準過程控制的核心技術路徑。本文系統闡述了溫度-壓力-流體多場協同作用機制，解析了人工智能驅動的動態優化策略，并通過工業案例驗證了其在提升催化性能、降低能耗方面的顯著優勢，為下一代智能催化系統的開發提供了理論和技術支撐。一、多場耦合調控的關鍵技術1.多物理場協同作用機制高溫高壓催化反應中，溫度場、壓力場、流體場與化學場的耦合效應直接影響催化性能：（1）溫度場調控（200~1000℃）：通過分段感應...

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