“双碳”目标驱动的能源化工类跨专业创新人才培养模式探索与实践

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作者 吴雪梅 张文君 +7 位作者 韩冰雁 宋学志 孙晋 李光兰 李令东 焉晓明 李建英 潘艳秋 《化工高等教育》 2024年第1期37-41,共5页

在“双碳”目标驱动下,大连理工大学针对能源化工类本科创新人才培养,确定了责任、知识和思政等“双碳”要素,重构了具有“双碳”要素的人才培养方案、课程体系和教学内容,围绕核心课程进行了教学方法改革,并初步建成了以产业链关联为... 在“双碳”目标驱动下,大连理工大学针对能源化工类本科创新人才培养,确定了责任、知识和思政等“双碳”要素,重构了具有“双碳”要素的人才培养方案、课程体系和教学内容,围绕核心课程进行了教学方法改革,并初步建成了以产业链关联为特色的跨专业实验平台。以上改革不仅促进了能源化工类专业间的交叉融合和方向拓展,而且提高了学生解决复杂工程问题的能力,为高等工程教育适应“双碳”技术进步和能源化工行业发展提供了先进理念和有效路径。 展开更多

关键词 能源化工 “双碳”目标 创新人才培养

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能源化工专业拔尖创新人才培养的实践与思考

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作者 张凤祥 焉晓明 +6 位作者 阮雪华 吴雪梅 包明 李少阳 高南 贺高红 胡浩权 《化工高等教育》 2023年第4期17-21,78,共6页

大连理工大学(盘锦校区)能源化学工程专业围绕培养高水平拔尖创新人才的目标,实施了一系列创新性改革举措。该专业以能源和“双碳”意识为主导,强化专业思政教育;依托化工原理课程改革,以科创活动为载体,实施长链条递进式创新训练;利用... 大连理工大学(盘锦校区)能源化学工程专业围绕培养高水平拔尖创新人才的目标,实施了一系列创新性改革举措。该专业以能源和“双碳”意识为主导,强化专业思政教育;依托化工原理课程改革,以科创活动为载体,实施长链条递进式创新训练;利用优质科研资源,建设高端化、模块化、智慧化产业链模式创新训练平台;实施创新人才培养“双计划”,加强本研贯通;以一流师资培养一流人才,强化高水平师资队伍建设。文章介绍了以上改革举措的实施过程,以期为其他专业的建设提供参考。 展开更多

关键词 能源化工 拔尖创新人才 专业思政教育 创新训练

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国家级一流课程膜分离基础的建设与改革探索

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作者 郑文姬 李祥村 +3 位作者 吴雪梅 焉晓明 姜晓滨 贺高红 《化工高等教育》 2023年第4期22-26,104,共6页

为培养知识、能力和素质全面发展的科技创新人才,膜分离基础课程教学团队以科研成果和学科发展前沿为导向,通过科教融合设计模块化课程内容,增加课程的基础性、创新性和实效性;建设工程化科研成果案例、先进性教材,实现课程资源的开放共... 为培养知识、能力和素质全面发展的科技创新人才,膜分离基础课程教学团队以科研成果和学科发展前沿为导向,通过科教融合设计模块化课程内容,增加课程的基础性、创新性和实效性;建设工程化科研成果案例、先进性教材,实现课程资源的开放共享;建设国际化师资,采用两层次、多维度的教学方法,提高课堂教学效果和课程学习的挑战度;实施多元化过程考核方式,完善课程评价体系,注重学习全过程监管。膜分离基础课程形成了“立德树人、科研引导、创新思维”的特色教学模式。 展开更多

关键词 能源化工 科教融合 创新人才培养

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两性聚醚醚酮离子交换膜制备及应用

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作者 孙璇 王曙光 +4 位作者 张蓉 江小松 胡磊 焉晓明 贺高红 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期17-23,共7页

对铁铬液流电池用的离子交换膜进行分子设计,以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基质,通过反应引入叔胺基团,制备了两性聚醚醚酮(ASPEEK).两性结构促进了膜中高效氢键网络的构建,从而可以形成较大的亲水离子团簇.同时,叔胺基团与磺酸基团之间形成... 对铁铬液流电池用的离子交换膜进行分子设计,以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基质,通过反应引入叔胺基团,制备了两性聚醚醚酮(ASPEEK).两性结构促进了膜中高效氢键网络的构建,从而可以形成较大的亲水离子团簇.同时,叔胺基团与磺酸基团之间形成酸碱对效应,有效抑制了膜的吸水溶胀并改善了膜的微相分离结构,缩小了离子通道大小.另外,叔胺在酸性环境下质子化之后带有的正电荷可排斥铁铬离子,进而实现了铁铬液流电池库伦效率与能量效率的有效提升.在70 mA/cm^(2)电流密度下铁铬电池性能测试中,ASPEEK膜的库伦效率为96.9%,能量效率达到80.57%. 展开更多

关键词 铁铬液流电池 两性聚醚醚酮 离子选择性 膜

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固载型季铵盐离子液体催化合成环状碳酸酯:烷基链长及羟基的影响（英文） 被引量：2

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作者 焉晓明 丁璇 +4 位作者 潘昱 许小伟 郝策 郑文姬 贺高红 《Chinese Journal of Catalysis》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期862-871,共10页

CO_2是造成温室效应的主要原因,同时又是地球上储量最为丰富的可再生C1能源.因此,CO_2资源化受到了广泛关注.CO_2与环氧化物反应可合成环状碳酸酯,后者广泛用作极性溶剂、锂离子电池的电解液和聚碳酸酯中间体等.但是,由于CO_2的化学惰性... CO_2是造成温室效应的主要原因,同时又是地球上储量最为丰富的可再生C1能源.因此,CO_2资源化受到了广泛关注.CO_2与环氧化物反应可合成环状碳酸酯,后者广泛用作极性溶剂、锂离子电池的电解液和聚碳酸酯中间体等.但是,由于CO_2的化学惰性,其反应需要高活性的催化剂.近年来,碱性金属、金属配合物及离子液体等均相催化剂被用于催化CO_2与环氧化物加成反应.其中,离子液体具有高热稳定性、低挥发性和结构可调性,得到了广泛研究.季铵盐、咪唑盐和季鏻盐等离子液体已经被证实具有较高的催化活性.然而,均相催化剂回收困难,而且产物需要进一步纯化.将离子液体固载化制备成非均相催化剂,可以实现简单的固/液分离.聚合物、SiO_2、SBA-15、氧化石墨烯和羧甲基纤维素等固载化催化剂已经广泛用于CO_2和环氧化物的环加成反应.虽然非均相催化剂显示了潜在的优势,但是催化活性较低的问题仍然亟待解决,尤其是在较温和的反应条件下.因此,通过催化剂分子结构设计以提高催化性能,成为目前的研究热点.本文提出在催化活性基团和载体之间引入长烷基链,增加催化活性位点与反应物的接触面积,同时引入助催化的羟基,通过长链与羟基的协同作用,提高非均相催化剂活性.本文合成了羟基功能化长柔性链季铵化聚苯乙烯微球非均相催化剂([AHTAPC-PS]X,X=Cl,Br,I),用于催化CO_2与环氧化物的环加成反应,并与不含羟基的长烷基链季铵盐离子液体非均相催化剂([TAPB-PS]Br)及短烷基链季铵盐离子液体非均相催化剂([TMA-PS]X)的催化性能进行了对比.考察了固载后的离子液体烷基链长及侧链羟基对催化性能的影响,并通过实验和密度泛函理论计算研究了催化机理.红外光谱、扫描电镜和能量散射谱结果充分证明了季铵盐非均相催化剂的成功合成;热重测试表明,此类催化剂具有可以满足反应需求的热稳定性.密度泛函理论计算结果显示,与短烷基链非均相催化剂相比,长烷基链非均相催化剂的阴离子负电性更强,同时羟基与环氧化合物的氧原子之间存在强的氢键作用.羟基形成的氢键可以增加环氧化物的C–O键长,同时强负电的阴离子更加容易攻击β-碳原子,促进环氧化物开环.另外,长烷基链结构使得卤素阴离子具有与反应物更大的接触范围,因此提高了反应活性.当采用短烷基链季铵盐非均相催化剂时,环氧丙烷(PO)与CO_2环加成反应生成碳酸丙烯酯(PC)的产率仅为70.9%,而采用长烷基链季铵盐非均相催化剂时产率可达91.4%(135°C,1.5 MPa,3 h),进一步加入助催化的羟基,则PC产率可提高到98.5%.此外,含羟基的长烷基季铵盐非均相催化剂在温和条件下也具有较高的催化活性(100°C,1.5 MPa,3 h,PC产率78.4%),该催化剂同时具有较高的循环稳定性(10次循环后,PC产率≥96%,选择性≥99%).综上所述,该催化剂具有优异的综合性能,展现了良好的工业应用前景. 展开更多

关键词 环加成反应 季铵盐 长烷基链 羟基 非均相催化

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咪唑功能化α-Al_2O_3纳米颗粒掺杂聚砜阴离子交换膜的制备及性能表征

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作者 焉晓明 刘彦君 +3 位作者 阮雪华 代岩 郑文姬 贺高红 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期157-160,167,共5页

针对碱性阴离子交换膜离子传导率低的问题,采用添加表面富含咪唑的α-Al_2O_3(Al_2O_3-Im)纳米颗粒来改善咪唑功能化聚砜(PSf-Im)膜内的离子传递,制备了高离子传导性的PSf-Im/Al_2O_3-Im复合膜。当纳米颗粒掺杂量为12%时,PSf-Im/Al_2O_3... 针对碱性阴离子交换膜离子传导率低的问题,采用添加表面富含咪唑的α-Al_2O_3(Al_2O_3-Im)纳米颗粒来改善咪唑功能化聚砜(PSf-Im)膜内的离子传递,制备了高离子传导性的PSf-Im/Al_2O_3-Im复合膜。当纳米颗粒掺杂量为12%时,PSf-Im/Al_2O_3-Im复合膜的氢氧根传导率达到45 m S/cm,比PSf-Im原膜提高了41%,膜的溶胀度与PSf-Im原膜相当,表明添加Al_2O_3-Im纳米颗粒可以在保持膜的尺寸稳定性不变的情况下获得高的氢氧根传导率。同时复合膜也表现出比PSf-Im原膜更加优良的碱稳定性。 展开更多

关键词 聚砜 纳米掺杂 离子传导率 阴离子交换膜 碱稳定性

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SPEEK／P4VP酸碱复合质子交换膜的制备与性能 被引量：15

7

作者 荣倩 顾爽 +3 位作者 贺高红 吴雪梅 胡正文 焉晓明 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期126-129,共4页

利用4-乙烯吡啶(4-VP)碱性单体与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混,通过热聚合方法制备了SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜,并考察了引发剂种类、用量和P4VP添加量对复合膜制备和性能的影响。质量分数为0.2%的偶氮二异丁腈较适宜作为引发剂制备复合... 利用4-乙烯吡啶(4-VP)碱性单体与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混,通过热聚合方法制备了SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜,并考察了引发剂种类、用量和P4VP添加量对复合膜制备和性能的影响。质量分数为0.2%的偶氮二异丁腈较适宜作为引发剂制备复合膜;P4VP的添加使得复合膜的质子传导率和离子交换容量IEC(IEC=mmol SO3H/g drymembrane)略有下降,但复合膜的吸水率降低,抑制溶胀能力增强,且温度越高,抑制能力越为明显,此外复合膜的阻醇性能和拉伸屈服应力也有所提高,当4-VP的含量在50%(质量分数,下同)时,复合膜的甲醇渗透率与SPEEK和Nafion膜相比分别下降了70%和99%。 展开更多

关键词 磺化聚醚醚酮 4-乙烯基吡啶 直接甲醇燃料电池 质子交换膜 酸碱复合

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燃料电池非氟质子交换膜的研究进展 被引量：11

8

作者 贺高红 焉晓明 +2 位作者 吴雪梅 胡正文 杜立广 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期140-144,155,共6页

质子交换膜燃料电池是一种高效环保的发电技术,具有良好的应用前景.质子交换膜是其核心组件,目前商业化的全氟磺酸型质子交换膜材料存在成本高、无法高温操作和对环境有害等缺点,因此,开发新型的低成本、高性能的非氟质子交换膜成为研... 质子交换膜燃料电池是一种高效环保的发电技术,具有良好的应用前景.质子交换膜是其核心组件,目前商业化的全氟磺酸型质子交换膜材料存在成本高、无法高温操作和对环境有害等缺点,因此,开发新型的低成本、高性能的非氟质子交换膜成为研究的热点之一.介绍了非氟质子交换膜的开发以及对其进行改性的方法,同时还综述了非氟质子交换膜微观结构研究以及改性对其微观结构的影响. 展开更多

关键词 燃料电池 非氟质子交换膜 磺化聚合物 改性 微观结构

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pH敏感型海藻酸钙多孔凝胶微球的制备及溶胀性能的研究 被引量：14

9

作者 张驰宇 贺高红 +1 位作者 焉晓明 段志军 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2153-2156,共4页

以海藻酸钠作为基材,制备了一种在pH值为7.4环境下具有敏感性的多孔水凝胶微球。通过正交试验得到了较佳的制备条件为:海藻酸钠溶液浓度为2%(质量分数),氯化钙溶液浓度为3%(质量分数),水浴温度为60℃,保温时间为40min。在此条件下制得... 以海藻酸钠作为基材,制备了一种在pH值为7.4环境下具有敏感性的多孔水凝胶微球。通过正交试验得到了较佳的制备条件为:海藻酸钠溶液浓度为2%(质量分数),氯化钙溶液浓度为3%(质量分数),水浴温度为60℃,保温时间为40min。在此条件下制得的凝胶微球,在pH值为7.4(结肠pH值环境)的磷酸盐缓冲溶液中溶胀30min后,溶胀比可达21.8;而在去离子水(pH值6左右)和pH值1.2(胃液pH值环境)的缓冲溶液中同样时间的溶胀比仅为1.5。通过添加不同类型和浓度的成孔剂,如PEG200、NaCl等,提高了凝胶微球的溶胀响应速率。结果表明,在没有成孔剂存在的条件下,此凝胶微球在pH值为7.4的缓冲溶液中溶胀到最大溶胀比所需时间为30min,而在添加了适量PEG200、NaCl后,均提高了其溶胀响应速率,分别在10、15min即可达到最大溶胀比。 展开更多

关键词 海藻酸钠 pH值敏感 多孔 响应速率 成孔剂

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咪唑季铵化聚醚砜阴离子交换膜的制备与性能表征 被引量：7

10

作者 张莹 吴雪梅 +3 位作者 贺高红 焉晓明 张彦普 王俊俊 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期142-146,共5页

以1-甲基咪唑为季铵化试剂,通过氯甲基化、季铵化、碱化等步骤,成功制备了不同氯甲基化取代度咪唑季铵化聚醚砜(PES-ImOH)阴离子交换膜。并对膜的离子交换容量(IEC)、吸水率、溶胀度和氢氧根传导率等性能进行表征。实验结果表明,当PES-I... 以1-甲基咪唑为季铵化试剂,通过氯甲基化、季铵化、碱化等步骤,成功制备了不同氯甲基化取代度咪唑季铵化聚醚砜(PES-ImOH)阴离子交换膜。并对膜的离子交换容量(IEC)、吸水率、溶胀度和氢氧根传导率等性能进行表征。实验结果表明,当PES-ImOH膜的氯甲基化取代度(DC)为40%~61%,60℃时膜具有适宜的吸水率(24%~80%),较低的溶胀度(15%~44%)。DC为73%时,膜的IEC达到1.85 mmol/g,20℃时的离子传导率达到34 mS/cm,初始分解温度达到190℃。说明PES-ImOH膜在碱性阴离子交换膜燃料电池方面有很好的应用前景。 展开更多

关键词 1-甲基咪唑 聚醚砜 阴离子交换膜 燃料电池

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气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展(上) 被引量：11

11

作者 阮雪华 焉晓明 +1 位作者 代岩 贺高红 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期785-790,共6页

综述了气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展,阐述了氢气分离膜和有机蒸气分离膜在回收利用含烃石化尾气上面临的机遇与挑战,指出尾气中高浓度、高分压的轻烃对聚合物膜的溶胀作用严重制约了气体分离膜在石油化工领域中的进一... 综述了气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展,阐述了氢气分离膜和有机蒸气分离膜在回收利用含烃石化尾气上面临的机遇与挑战,指出尾气中高浓度、高分压的轻烃对聚合物膜的溶胀作用严重制约了气体分离膜在石油化工领域中的进一步推广应用,并着重介绍了近年来耐溶胀气体分离膜的发展状况。为充分发挥现有膜组件对石油化工行业节能降耗的作用,对近年来气体膜的流程设计、操作参数优化以及耦合其他技术的发展进行了概括。 展开更多

关键词 膜分离技术 气体分离 节能降耗

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气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展(下) 被引量：5

12

作者 阮雪华 焉晓明 +1 位作者 代岩 贺高红 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期905-911,共7页

综述了气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展,阐述了氢气分离膜和有机蒸气分离膜在回收利用含烃石化尾气上面临的机遇与挑战,指出尾气中高浓度、高分压的轻烃对聚合物膜的溶胀作用严重制约了气体分离膜在石油化工领域中的进一... 综述了气体膜分离技术用于石油化工节能降耗的研究进展,阐述了氢气分离膜和有机蒸气分离膜在回收利用含烃石化尾气上面临的机遇与挑战,指出尾气中高浓度、高分压的轻烃对聚合物膜的溶胀作用严重制约了气体分离膜在石油化工领域中的进一步推广应用,并着重介绍了近年来耐溶胀气体分离膜的发展状况。为充分发挥现有膜组件对石油化工行业节能降耗的作用,对近年来气体膜的流程设计、操作参数优化以及耦合其他技术的发展进行了概括。 展开更多

关键词 膜分离技术 气体分离 节能降耗

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SPPESK/SPEEK共混质子交换膜的制备与性能 被引量：2

13

作者 杜立广 吴雪梅 +1 位作者 焉晓明 贺高红 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期148-151,共4页

以耐溶胀性能较好的磺化聚芳醚砜酮(SPPESK)和吸水性较强的磺化聚醚醚酮(SPEEK)为原料,制备了SPPESK/SPEEK共混质子交换膜。考察了共混膜的水吸收率,水溶胀度,甲醇水溶胀度,甲醇渗透率及质子传导率和力学性能。80℃时,共混膜具有适当的... 以耐溶胀性能较好的磺化聚芳醚砜酮(SPPESK)和吸水性较强的磺化聚醚醚酮(SPEEK)为原料,制备了SPPESK/SPEEK共混质子交换膜。考察了共混膜的水吸收率,水溶胀度,甲醇水溶胀度,甲醇渗透率及质子传导率和力学性能。80℃时,共混膜具有适当的水吸收(101%)和溶胀度(34%),较低的甲醇水溶胀度(20%),较高的质子传导率(0.212 S/cm),与SPPESK膜相比,质子传导率提高了18%。SPEEK的加入改善了共混膜的柔韧性,断裂拉伸应变从16.48%提高到30.43%。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚砜酮 磺化聚醚醚酮 共混 甲醇渗透 质子交换膜

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季铵化聚醚砜氢氧根离子交换膜的制备及研究 被引量：2

14

作者 张彦普 贺高红 +4 位作者 吴雪梅 焉晓明 王永东 王俊俊 张莹 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期506-509,共4页

以氯甲基辛基醚(CMOE)为氯甲基化试剂,成功制备了不同取代度的氯甲基化聚醚砜(CMPES),使用三甲胺水溶液将CMPES膜季铵化,制备出季铵化聚醚砜氢氧根离子(QAPESOH)交换膜。对膜的离子交换容量、吸水率、溶胀度以及离子传导率进行测试,结... 以氯甲基辛基醚(CMOE)为氯甲基化试剂,成功制备了不同取代度的氯甲基化聚醚砜(CMPES),使用三甲胺水溶液将CMPES膜季铵化,制备出季铵化聚醚砜氢氧根离子(QAPESOH)交换膜。对膜的离子交换容量、吸水率、溶胀度以及离子传导率进行测试,结果表明,当QAPESOH膜的氯甲基化程度(DC)在23%～51%时,即使温度升高到60℃,膜都具有良好的吸水率和适当的溶胀度。特别是DC为51%的膜,其氢氧根传导率在20℃时可以达到15.6mS/cm,并且具有良好的机械稳定性,说明QAPESOH膜在氢氧根离子交换膜燃料电池方面有很好的应用前景。 展开更多

关键词 聚醚砜 氢氧根离子交换膜 燃料电池

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化工专业研究生课程思政建设的探索与实践

15

作者 孟玉兰 焉晓明 贺高红 《广州化工》 CAS 2022年第24期194-196,共3页

课程思政是实现研究生群体“三全育人”的重要途径,以《学科研究热点导读-化学工程与技术》课程为例,结合化工专业与能源、材料等研究热点,提出课程思政的建设策略,培养具有良好道德修养和扎实专业能力的研究生。课程采用线上线下混合... 课程思政是实现研究生群体“三全育人”的重要途径,以《学科研究热点导读-化学工程与技术》课程为例,结合化工专业与能源、材料等研究热点,提出课程思政的建设策略,培养具有良好道德修养和扎实专业能力的研究生。课程采用线上线下混合交互式教学模式,让学生不仅了解化工前沿,掌握化工行业发展的新趋势,全方位提升创新能力,实现“授人以鱼”到“授人以渔”的根本转变。 展开更多

关键词 课程思政 科技前沿 线上授课 案例库

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三甲胺聚砜氢氧根离子交换膜的均相法制备与性能 被引量：4

16

作者 胡蒙蒙 吴雪梅 +4 位作者 焉晓明 贺高红 张莹 方达晖 孙园园 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期144-149,共6页

以氯甲基化聚砜为基材,三甲胺为季铵化试剂,开发均相溶剂完成均相季铵化反应,解决三甲胺非均相季铵化存在的反应不均匀、碱性功能基团不易聚集成簇等影响电性能提高的问题。实验结果表明,均相季铵化法制备聚砜氢氧根离子交换膜（Homo PS... 以氯甲基化聚砜为基材,三甲胺为季铵化试剂,开发均相溶剂完成均相季铵化反应,解决三甲胺非均相季铵化存在的反应不均匀、碱性功能基团不易聚集成簇等影响电性能提高的问题。实验结果表明,均相季铵化法制备聚砜氢氧根离子交换膜（Homo PSF-Qa OH）的离子交换容量（IEC）为0.56-1.28 mmol/g,比相同氯甲基化程度的非均相季铵化聚砜氢氧根离子交换膜（Heter PSF-Qa OH）提高约10%,膜的含水量也相应提高约8.8%。然而,相同IEC下均相法制膜的氢氧根传导率提高程度远大于IEC和含水量的提高程度,提高约30%-40%。透射电镜照片表明均相法制膜季铵基团更容易聚集成簇,从而能够改善膜的微观相分离结构,促进氢氧根离子的传导。热重分析测试表明,2种膜的初始热分解温度（TOD）相当,达到159℃,远高于燃料电池的操作温度。 展开更多

关键词 三甲胺 聚砜 均相法 阴离子交换膜 燃料电池

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接枝型聚砜膜的制备及其CO2分离性能 被引量：2

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作者 李晓翠 阮雪华 +3 位作者 侯勇 焉晓明 廖绪行 贺高红 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期625-630,共6页

以商业化芳族聚合物聚砜（PSf）、氯甲基辛基醚（CMOE）和1-甲基咪唑为原料,通过简单可控的氯甲基化和咪唑钅翁化反应,制备接枝型聚离子液体——咪唑钅翁化聚砜（PSf-g-[MIm][Cl]）,以其为分离层制备PSf-g-[MIm][Cl]膜。通过1HNMR、SEM... 以商业化芳族聚合物聚砜（PSf）、氯甲基辛基醚（CMOE）和1-甲基咪唑为原料,通过简单可控的氯甲基化和咪唑钅翁化反应,制备接枝型聚离子液体——咪唑钅翁化聚砜（PSf-g-[MIm][Cl]）,以其为分离层制备PSf-g-[MIm][Cl]膜。通过1HNMR、SEM与TGA对膜进行了表征,并考察了咪唑钅翁化程度（DIm）、操作温度、操作压力对膜性能的影响。结果表明：该膜材料具有较好的压力稳定性,可耐受0.6 MPa的压力,并且咪唑钅翁（MIm）基团含量会极大地影响其性能,随着DIm的提高,膜内MIm基团逐渐形成连续的传递通道,CO2渗透系数和选择性显著提高。在DIm=172%、操作温度25℃、操作压力0.4 MPa及增湿条件下进行膜性能测试,CO2渗透系数达到66.4 barrer,CO2/N2选择性（渗透系数的比,下同）为118.4。 展开更多

关键词 聚离子液体 侧链接枝 促进传递 咪唑钅翁 CO2分离 分离技术

原文传递

全钒液流电池膜离子选择性传导通道构建的研究进展 被引量：3

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作者 胡磊 高莉 +1 位作者 焉晓明 贺高红 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2079-2092,共14页

全钒液流电池(VFB)具有存储容量大、功率和容量可调、活性物质无交叉污染等优点,在大规模储能领域受到广泛的关注。商业化全氟磺酸膜成本高、离子选择性低的问题,制约了VFB的大规模应用。低成本非氟膜的研究成为主要的研究方向。迄今为... 全钒液流电池(VFB)具有存储容量大、功率和容量可调、活性物质无交叉污染等优点,在大规模储能领域受到广泛的关注。商业化全氟磺酸膜成本高、离子选择性低的问题,制约了VFB的大规模应用。低成本非氟膜的研究成为主要的研究方向。迄今为止,替代膜面临着离子传导率与选择性之间的权衡问题,同时在强酸性和氧化条件下的化学稳定性也是一个挑战。通过构效关系优化膜内的离子选择性传导通道,是实现高离子选择性传导和高稳定性的关键。本文对基于传统亲水基团的离子选择性传导通道、基于孔径筛分效应的离子选择性传导通道、基于非传统亲水基团的离子选择性传导通道进行分析研究,较为全面阐述了当前VFB膜研究取得的进展及目前面临的问题,并提出了膜内离子选择性传导通道构建的研究方向。 展开更多

关键词 离子选择性传导通道 膜 传统亲水基团 孔径筛分 非传统亲水基团 全钒液流电池

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全钒液流电池用致密皮层非对称AEM结构优化 被引量：3

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作者 张代双 彭桑珊 +2 位作者 肖武 焉晓明 贺高红 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1-7,共7页

采用双凝胶浴相转化方法制备了厚度可控的具有致密皮层的季铵化聚砜非对称阴离子交换膜(AEM),应用于全钒液流电池.超薄无缺陷皮层保证了膜的阻钒能力.同时,与致密季铵化聚砜AEM相比,致密皮层季铵化聚砜非对称AEM的面电阻(AR)大幅度降低... 采用双凝胶浴相转化方法制备了厚度可控的具有致密皮层的季铵化聚砜非对称阴离子交换膜(AEM),应用于全钒液流电池.超薄无缺陷皮层保证了膜的阻钒能力.同时,与致密季铵化聚砜AEM相比,致密皮层季铵化聚砜非对称AEM的面电阻(AR)大幅度降低.通过改变初生态膜浸入正戊醇的时间,可以调节膜的形貌和性质,从而平衡膜的阻钒能力和AR.当浸入正戊醇的时间为20 s时,制备的致密皮层季铵化聚砜非对称AEM DC40%-20s的等效厚度大约为3.87μm,实现膜阻钒能力和AR的最好平衡,并获得了良好的电池性能(在60 mA/cm^2下,库伦效率为98.2%,电压效率为82.5%,能量效率为81.0%)和适中的放电容量衰减速率(在50 mA/cm^2下,0.57%/圈). 展开更多

关键词 低离子交换容量 阴离子交换膜 致密皮层非对称 全钒液流电池

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硅铝比和金属离子对ZSM-5吸附CO2/N2的Monte Carlo模拟的影响 被引量：1

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作者 周梦雪 肖永厚 +1 位作者 焉晓明 贺高红 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期87-91,97,共6页

通过调节硅铝比和引入金属离子构建了Si96O192、NaAlSi95O192、Na2Al2Si94O192、Li2Al2Si94O192、K2Al2Si94O192分子筛模型,并用MonteCarlo模拟CO2和N2吸附。结果表明,硅铝比降低和金属离子量增加可提供更多的吸附位点,CO2吸附量逐渐增... 通过调节硅铝比和引入金属离子构建了Si96O192、NaAlSi95O192、Na2Al2Si94O192、Li2Al2Si94O192、K2Al2Si94O192分子筛模型,并用MonteCarlo模拟CO2和N2吸附。结果表明,硅铝比降低和金属离子量增加可提供更多的吸附位点,CO2吸附量逐渐增加,CO2/N2选择性显著提高。CO2吸附位点主要集中在Na+附近和孔道中。在低压力下,分子筛吸附量主要由不同金属离子与CO2分子之间的相互作用决定;随着压力增加,吸附量由分子筛的孔道自由体积决定。从分子层面探究CO2/N2吸附机理,为开发高效吸附剂提供理论依据和指导。 展开更多

关键词 CO2吸附 分子筛 硅铝比 金属离子改性 Monte Carlo模拟

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