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页岩中氢吸附机制及其对枯竭页岩气储层储氢的启示
在全球气候危机与能源转型背景下,氢能作为零碳燃料的战略地位日益凸显。然而氢分子独特的物理化学性质使其储存成为制约氢经济规模化发展的瓶颈。传统地下储氢(UHS)技术如盐穴储氢存在提取量小(仅0.03×108Sm3/循环)、深部含水层易引发氢-水反应污染等问题。相比之下,全球广泛分布的枯竭页岩气储层因其巨大储存容量(占天然气总量3/4)和已建成的开采基础设施,成为极具潜力的储氢新靶点。但页岩复杂多孔结构中氢的吸附机制尚不明确,制约着该技术的实际应用。针对这一科学问题,来自贵州的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,首次系统揭示了页岩
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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基于变转速控制的两级液压驱动活塞式氢气压缩机热力学性能优化研究
在全球能源转型背景下,氢气作为绿色低碳的二次能源,其储运技术成为实现碳中和目标的关键环节。70 MPa高压加氢站作为氢能产业链的核心枢纽,对压缩机的安全性与效率提出严苛要求。然而,当前液压驱动活塞压缩机在运行中面临严峻挑战:当从运输拖车抽取氢气时,吸入压力的波动会导致两级压缩比失衡,进而引发单级功率激增(如35.8 kW差异)和排气温度骤升(最高达603.9 K),不仅威胁设备寿命,更可能触发安全隐患。这一痛点严重制约了高压加氢站的规模化部署。针对这一技术瓶颈,来自陕西某研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,创新性地提出基于独立
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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综述:氢燃料补给站非机械式氢气压缩机研究进展
能源转型背景下的氢能压缩革命全球能源结构转型迫在眉睫,2021年CO2排放激增180兆吨的严峻现实,将氢能推向了清洁能源舞台中央。然而氢气的低体积能量密度(70.85 kg/m3液态 vs 39.05 kg/m3气态)成为制约其大规模应用的关键瓶颈。机械压缩器的困局传统往复式活塞压缩机虽能实现1000 bar高压输出,却伴随着30-50%的能量损耗和恼人的振动噪声。更棘手的是,其核心部件在氢气环境中易发生氢脆现象,维护成本占氢燃料系统总成本的75%。这些痛点催生了非机械压缩技术的蓬勃发展。金属氢化物压缩机(MHHC)的化学魔术通过精巧的合金设计(如LaNi5-H体系),MHHC利用可逆反应M
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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氢富集氧-甲烷火焰近场特性的差异扩散效应研究及其在燃气轮机优化设计中的应用
随着全球碳减排政策的收紧,氢能作为零碳燃料在动力推进和发电领域备受关注。氢燃烧虽具有成本低、转化效率高的优势,但其高火焰速度、高绝热温度特性易引发回火和自燃问题,而与传统燃料混合燃烧成为现有燃烧设备改造的有效途径。然而,氢的高扩散性(比甲烷快3倍、比氧气快4倍)导致混合过程中显著的差异扩散(Differential Diffusion, DD)现象,加之燃气轮机中纯氧燃烧可能增加NOx排放,亟需通过蒸汽稀释调控火焰特性。这些挑战催生了对氢富集燃料在复杂喷嘴结构下混合与燃烧机制的深入研究。针对上述问题,中国的研究团队通过改进OpenFOAM平台的reactingFoam求解器,采用大涡模拟(LE
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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含BmimBF4
添加剂的水雾抑制甲烷/氢气/空气爆炸的协同机制研究
在能源转型的浪潮中,氢气因其零碳排放特性成为“未来能源之星”,但这位“明星”有个致命弱点——稍有不慎就会变身“暴脾气”的爆炸狂魔。2011年福岛核电站事故中,氢气爆炸造成16人受伤和超2000亿美元损失,给人类敲响了警钟。更棘手的是,当前流行的甲烷/氢气混合输送技术,虽然能利用现有天然气管道基础设施,却让爆炸风险成倍增加——氢气超宽的燃烧范围(4%-75%体积浓度)遇上甲烷的稳定燃烧特性,就像给烈火浇上了汽油。传统的水雾灭火技术看似是“以柔克刚”的理想选择,但其单纯依赖物理降温的“三板斧”(蒸发吸热、稀释气体、阻隔辐射)面对高活性氢自由基时常常力不从心。更糟的是,常用的碱金属添加剂容易结晶堵塞
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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介孔SiO2
负载CuCe催化剂的孔径调控策略及其低温RWGS反应增效机制
在全球CO2浓度突破423 ppm的严峻形势下,如何将这一温室气体转化为高附加值化学品成为科研热点。逆水煤气变换反应(RWGS)作为CO2制CO的关键步骤,其低温高效催化剂的开发直接影响碳中和技术路径的经济性。然而现有研究多聚焦活性组分优化,对载体孔径这一"隐形调控因子"的认知仍存空白——孔径如何影响金属分散度?何种孔道结构最利于反应物活化?这些问题制约着催化剂性能的进一步提升。重庆工商大学周桂林团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表的研究,创新性地通过结晶温度调控介孔SiO2载体孔径(60-140℃),构建了CuCe/SiO2催化剂系列
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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金簇修饰MoS2
单层增强析氢反应性能的理论研究
在能源危机与环境问题日益严峻的背景下,氢能因其高能量密度和零碳排放特性成为最具潜力的清洁能源载体。电解水制氢技术中,析氢反应(HER)的效率直接取决于催化剂性能。虽然铂(Pt)基材料是当前最高效的HER催化剂,但其高昂成本严重制约了规模化应用。二维过渡金属二硫化物(TMDs)尤其是MoS2因其独特的电子结构和成本优势被视为潜在替代品,但其基面本征惰性和较差的导电性导致催化活性受限。如何通过原子级调控提升MoS2的HER性能,成为能源材料领域的关键科学问题。针对这一挑战,印度-东盟科技合作项目支持的研究团队通过密度泛函理论(DFT)系统研究了金原子簇(Aun, n=1-4)修饰对MoS2单层催化
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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钼修饰镍铁层状双氢氧化物纳米花阳极催化剂的拓扑蚀刻合成及其在阴离子交换膜电解水中的应用
在全球能源结构转型的背景下,氢能因其高能量密度和零碳排放特性成为实现碳中和的关键载体。阴离子交换膜(AEM)水电解技术兼具传统碱性电解与质子交换膜电解的优势,可使用非贵金属催化剂实现高电流密度运行,但其核心瓶颈在于缺乏高效稳定的析氧反应(OER)催化剂。目前工业级Ru/Ir基催化剂成本高昂,而常规镍铁层状双氢氧化物(NiFe LDH)存在导电性差、活性位点易团聚等问题。针对这一挑战,中国华能集团清洁能源研究院资助的研究团队创新性地通过拓扑化学蚀刻策略,开发出具有工业应用潜力的钼修饰NiFe LDH纳米花阳极催化剂,相关成果发表于《International Journal of Hydroge
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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无人机液氢储罐热-结构耦合分析框架:性能验证与完整性评估新标准
随着全球碳中和进程加速,航空业占全球12%的CO2排放量面临严峻减排压力。氢能因其燃烧零排放特性成为理想替代能源,但液氢(LH2)在20K超低温存储时存在蒸发损失(BOR)与结构失效双重挑战。无人机(UAV)因体积限制需兼顾轻量化与抗冲击需求,传统分析框架难以应对飞行中的多向加速度载荷与280K温差的协同作用。韩国材料研究院Jinmyeong Heo团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,通过建立首个集成热-力-疲劳-冲击的四维评估体系,破解了航空储氢系统设计难题。研究采用100 kN MTS低温测试系统获取SUS316L不锈钢和Al
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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大规模风电消纳的氢混燃气轮机电-氢-电系统:过程建模、优化调度与经济可行性分析
随着全球能源结构转型加速,风电、光伏等可再生能源的高比例并网带来了显著的波动性与间歇性挑战。国际能源署预测,2025年可再生能源将超越煤炭成为最大电力来源,但如何实现大规模风光电力的高效消纳仍是世界性难题。传统解决方案如电池储能受限于容量和成本,而氢能因其能量密度高、存储周期长、零碳排放等优势,成为学术界和工业界关注的焦点。在此背景下,来自陕西的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表了一项创新研究,提出将氢混燃气轮机(Hydrogen Mixed Gas Turbine, HMGT)与盐穴储氢技术结合,构建大规模电-氢-电(Power
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-10
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考虑集成碳捕集电厂灵活性的源-荷-储资源两阶段鲁棒优化调度模型
在"碳达峰、碳中和"目标驱动下,以风光为代表的可再生能源大规模并网给电力系统带来严峻挑战。可再生能源发电的间歇性、随机性和反调峰特性导致净负荷(net load)呈现强不确定性,国际能源署(IEA)将应对这种不确定性的能力定义为电力系统运行灵活性。然而,当前电力系统正面临灵活性短缺的瓶颈问题,亟需挖掘多维度资源的灵活调节潜力。作为短期至中期电力供应核心的传统火电厂(TPP),频繁启停调峰会加速设备老化并增加碳排放强度,这与系统低碳转型目标形成矛盾。针对这一难题,山西某高校研究团队在《International Journal of Greenhouse Gas Control》发表创新研究,提
来源:International Journal of Greenhouse Gas Control
时间:2025-06-10
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韩国社区韧性评估工具的本地化构建与验证——基于BRIC框架的灾害风险管理研究
在全球气候变化加剧灾害风险的背景下,传统灾害管理模式的局限性日益凸显。以韩国为例,其特有的城乡发展差异和快速城市化进程,使得社区面对灾害时表现出显著不均衡的应对能力。尽管国际学界已开发出基线社区韧性指标(Baseline Resilience Indicators for Communities, BRIC)等评估工具,但这些框架在亚洲国家的适用性仍缺乏实证支持。更关键的是,现有研究多依赖理论推演或主观数据,鲜少采用客观健康指标(如死亡率数据)进行交叉验证,导致评估结果的可靠性存疑。韩国行政安全部资助的研究团队针对上述问题开展了一项创新性研究。通过本土化改造BRIC框架,研究人员系统整合了韩国
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-06-10
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文化定制化GenAI聊天机器人对多民族群体灾害信息寻求与准备态度的跨群体影响研究
自然灾害应对中,少数族裔群体长期面临信息获取不平等的困境。2017年加州托马斯山火事件中,仅用英语发布的疏散警告导致拉丁裔和原住民移民措手不及;灾害管理机构与少数群体间的信任危机更使问题雪上加霜。随着生成式人工智能(GenAI)技术的突破,FEMA等机构开始探索AI聊天机器人在灾害管理中的应用潜力,但其对不同文化背景群体的适应性仍待验证。针对这一关键问题,来自中国的研究团队在《International Journal of Disaster Risk Reduction》发表研究,开发了首个文化定制化GenAI聊天机器人原型,通过控制实验比较其对西班牙裔和非裔美国人的差异化影响。研究采用2×
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-06-10
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不同切割方式对香菇汤煮制过程中理化特性及营养溶出规律的动态影响研究
香菇作为起源于中国的珍贵食药用菌,富含蛋白质、多糖和酚类物质,其烹饪过程中的营养保留一直是食品科学领域的研究热点。然而,不同切割方式如何影响煮制过程中营养物质的动态溶出规律,尚未有系统研究。河南农业大学食品科学技术学院的研究团队在《International Journal of Gastronomy and Food Science》发表论文,首次揭示切割形态与煮制时间的协同作用机制。研究采用新鲜市售香菇,设置整菇、2cm立方切块和5mm薄片三组,通过凯氏定氮法(蛋白质测定)、苯酚-硫酸法(多糖检测)和福林酚法(总酚分析)等关键技术,结合流变仪测定汤品粘度,系统监测0-120分钟煮制过程中1
来源:International Journal of Gastronomy and Food Science
时间:2025-06-10
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青藏高原高分辨率土壤水分数据获取:两种降尺度方案的性能比较与优化策略
土壤水分(SM)作为连接陆地水循环与碳循环的核心变量,在气候调节、干旱监测等领域具有重要作用。然而传统地面监测受限于站点稀疏性,而星载被动微波遥感虽能大范围监测却面临空间分辨率低(约36 km)的瓶颈。目前主流解决方案是对SMAP等卫星反演的SM产品直接降尺度(retrieving-then-downscaling),但这种方法在异质性区域易失效;另一种基于降尺度亮度温度(TB)再反演SM的方案(downscaling-then-retrieving)虽理论上更具物理基础,却因TB降尺度难度大而研究较少。这两种方案孰优孰劣?在植被覆盖区表现如何?这些问题直接关系到区域高分辨率SM数据的获取精度
来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
时间:2025-06-10
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基于取代as-茚并环戊二烯的新型锆茂配合物:合成表征及电子结构与稳定性的DFT理论解析
在聚烯烃材料领域,锆茂催化剂自20世纪80年代问世以来一直是研究的核心。尽管这类催化剂推动了烯烃聚合技术的革新,但其发展仍面临三大瓶颈:复杂的合成工艺、高昂的生产成本,以及电子效应对催化活性影响机制的模糊认知。尤其值得注意的是,双核锆配合物中金属中心间的电子协同作用虽被广泛推测,却缺乏系统的理论验证。这一科学问题的突破,对开发高性能催化剂至关重要。针对上述挑战,来自印度的Yuvaraja Dibdalli与智利天主教大学的研究团队合作,设计了一种基于2,7-二乙基-1,8-二氢-as-茚并环戊二烯(as-Ic'H2)配体的新型双核锆茂配合物[(Cp*ZrCl2)2-as-Ic’]。该研究通过实
来源:Inorganic and Nuclear Chemistry Letters
时间:2025-06-10
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六方氮化硼与功能化多壁碳纳米管复合磺化聚砜膜的合成优化及其质子传导性能研究
随着全球能源危机加剧,氢能作为清洁能源载体备受关注,而质子交换膜燃料电池(PEMFC)是其核心转换装置。然而,商业化全氟磺酸膜(如Nafion)存在成本高、氟污染等问题,且传统磺化聚合物膜常面临质子传导率(PC)与机械性能难以兼顾的挑战。为此,Gazi大学的研究团队通过纳米复合与工艺优化策略,开发了基于磺化聚砜(SPSf)的高性能质子交换膜,相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。研究采用响应面法(RSM)结合面心复合设计(FCCD),系统考察了hBN、MWCNT-OH掺杂比例及磺化时间对膜性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-10
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氰基修饰石墨相氮化碳促进电荷转移并高效光催化产过氧化氢
过氧化氢(H2O2)作为高效氧化剂广泛应用于造纸、医疗消毒等领域,但传统蒽醌法存在高能耗和安全隐患。光催化两电子氧还原反应(2e−-ORR)虽具绿色潜力,却受限于g-C3N4的载流子复合率高和体相迁移效率低等问题。贵州民族大学的研究团队通过熔盐辅助煅烧法合成氰基功能化晶体g-C3N4(CCN),发现氰基(C≡N)作为电子捕获位点可形成局部极化电场,显著提升光催化H2O2产率至36.8 mmol h−1g−1,相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。研究采用熔盐模板法构建CCN,结合飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)分析载流子动力学,通过原位光照射开
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-10
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可回收硅胶负载希夫碱钯纳米催化剂在Suzuki-Miyaura偶联反应及绿色有机合成中的应用研究
在有机合成领域,Suzuki-Miyaura偶联反应因其高效构建C-C键的能力而备受关注,但传统均相钯催化剂存在分离困难、成本高昂等问题。同时,农业杀菌剂Boscalid等生物活性分子的绿色合成也面临挑战。为此,研究人员开发了一种创新性的硅胶负载希夫碱钯纳米催化剂(Si@SBPdNPs 3),为解决这些问题提供了新思路。该研究团队采用三步合成法:首先通过APTES对硅胶进行胺基功能化(Si@NH21);随后与1,10-菲啰啉-2,9-二甲醛缩合形成希夫碱(Si@SB 2);最后用肼还原钯盐得到负载型纳米催化剂。通过FT-IR、XRD、SEM、TEM、XPS等技术证实了催化剂的结构特征,其中Pd
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-10
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茉莉酸信号通路调控马尾松创伤树脂合成的多组学整合研究及其遗传改良潜力
马尾松作为中国重要的树脂生产树种,其分泌的树脂不仅是工业原料,更是抵御病虫害的关键防御物质。然而,如何通过诱导手段提升树脂产量一直是产业瓶颈。传统树脂采集依赖创伤刺激,但对其分子调控机制认识有限。近期发表在《Industrial Crops and Products》的研究通过多学科交叉方法,系统解析了茉莉酸(JA)信号通路调控马尾松创伤树脂合成的分子网络。研究团队采用3年生马尾松幼苗,设置创伤处理(CW)、茉莉酸甲酯(MeJA)处理(MI)及其组合处理(MW),通过显微观察发现MeJA诱导形成创伤树脂道(TRDs),其上皮细胞原生质浓密且缺乏明显鞘细胞。代谢组检测显示创伤使倍半萜含量增加23
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-10