孙飞
- 作品数：16 被引量：41H指数：3
- 供职机构：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金煤燃烧国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：化学工程环境科学与工程动力工程及工程热物理更多>>
- 气相组分对活性焦内S吸附、转化促进机理
- 本文利用固定床反应系统研究了气相组分O2、H2O对SO2吸附、转化特性的影响;将不同反应气氛下活性焦SO2脱除特性与活性焦孔结构、表面化学特性、吸附质赋存形态、脱附特性及赋存空间结合分析,获得了气相组分O2、H2O对SO...
- 孙飞高继慧朱玉雯刘冬冬陈国庆
- 关键词：烟气处理二氧化硫活性焦
- 文献传递
- FeCl_3对准东煤基多孔碳孔隙结构与石墨化协同调控被引量：5
- 2017年
- 多孔碳制备过程中,孔结构的发展和石墨化的演变相互依存,且高的石墨化度往往导致孔隙结构衰减。为同时提高煤基多孔碳孔隙结构与石墨化程度,本文以我国大储量准东煤为原料,通过添加FeCl_3实现孔隙结构与石墨化度的协同调控,探究不同FeCl_3添加量的影响。结果表明:随着FeCl_3添加量增加,煤焦比表面积由346 m^2·g^(-1)增加到574m^2·g^(-1);石墨化程度逐渐增加,I_G/I_(All)由8.774%增加到9.328%。通过分析得出:FeCl_3水解及热解作用产生的铁氧化物与热解、活化过程产生的CO反应原位形成CO_2,对煤焦刻蚀,促进微孔的发展;煤焦中无定型碳与还原性Fe形成Fe_3C中间相,在碳不断"溶解析出"过程实现了催化石墨化的进行;酸洗过程释放了一部分中孔。由此可见,FeCl_3同时起着微孔造孔剂、中孔模板剂及催化石墨化促进剂的作用。
- 王丽杰孙飞刘冬冬皮信信杨玉奇高继慧
- 关键词：FECL3孔隙结构石墨化度
- 煤焦油衍生模板碳孔隙重整及高体积电容性能
- 2024年
- 各类储能器件中,超级电容器因其功率密度高、充放电速度超快、循环寿命长等优点,是电化学储能技术的重要发展方向。其中,多孔碳电极是超级电容的核心材料。然而,传统多孔碳电极材料重点关注高孔隙率和高比面积的实现,从而导致疏松的碳骨架结构,使材料密度降低,进一步限制了超级电容器的体积性能。因此,具有合理孔隙结构和致密骨架的碳电极材料是提升双电层电容器体积性能的关键。以低成本煤焦油为碳源,对基于相转变过程制备的不同模板材料进行包覆后碳化,获得具有致密多孔结构的碳纳米片PCS。该材料中优化的分级孔结构降低了多余的中/大孔占比,使其具有高堆积密度(0.64 g/cm^(3)),可同时实现优异的质量和体积比电容性能。在水系双电层电容器中,制备的PCS电极在低质量负载2 mg/cm^(2)时可以获得277 F/cm^(3)的高体积比电容;在高质量负载8 mg/cm^(2)时,体积比电容仍保持244 F/cm^(3),且最大体积能量密度和功率密度分别为8.46 Wh/L和10.9 kW/L。此外,双电层对称电容器也表现出优异的循环稳定性(超过4万次循环),证明了PCS在双电层电容器高密度储能方面的应用潜力。
- 吴东阳孙飞范为王坤芳张博然赵广播
- 关键词：煤焦油超级电容器
- 典型炭材料微观结构及SO_2吸附机理研究被引量：2
- 2012年
- 采用SEM和低温氮吸附方法研究了碳纳米管和活性炭的表面微观形貌及孔隙结构,通过固定床研究了炭材料SO_2吸附机理。研究结果表明:活性炭大孔直接暴露于表面,中孔和微孔分布于大孔内部,"聚合"是碳纳米管的重要特征;椰壳活性炭是微孔型吸附剂,煤基活性炭孔隙主要由微孔和大孔组成,碳纳米管氮吸附有明显的毛细凝聚现象,中孔和大孔是其孔隙主要组成;活性炭SO_2吸附过程受物理吸附控制,碳纳米管SO_2吸附不同于活性炭,同时受到物理吸附和化学吸附控制;孔径小于0.7 mm的微孔是炭材料SO_2吸附的主要场所。
- 孙飞高继慧朱玉雯秦裕琨
- 关键词：活性炭碳纳米管
- 基于K2CO3一步活化作用的煤基多孔碳孔隙与微晶结构协同发展被引量：1
- 2020年
- 在碳基储能应用中,多孔碳丰富的孔隙结构与较好的石墨化度有助于提高电解液离子的表面吸附能力与电子传输能力.因此,孔隙结构与石墨化度协同调控是多孔碳材料结构调控的重要方面.但在多孔碳制备过程中,孔隙和微晶结构的演变相互依存,难以协同调控,是研究的难点.本文提出K2CO3一步高温化学活化工艺,基于K基组分在高温刻蚀反应中的造孔与催化石墨化作用,实现煤基多孔碳孔隙与石墨化度的协同调控,所得多孔碳在电解液离子吸附储能中展现优异的性能.研究结果表明:在K2CO3一步化学活化过程,多孔碳孔隙结构由极微孔向微孔和分级孔演变;碳微晶由无定形向石墨化结构演变,在较高反应温度下(1000℃及以上),实现了孔隙与微晶结构协同发展;具有石墨化结构的分级孔碳作为有机系对称电容器件电极材料具有较高的比电容、倍率性能和运行稳定性.
- 王丽杰高伟曹善桥李森孙飞高继慧
- 关键词：微晶结构
- 碳热还原SO_2反应选择性的热力学分析及实验探究
- 2019年
- 针对燃煤烟气SO_2脱除技术面临的可持续发展困境,以固体碳材料为还原剂的碳热SO_2还原制硫磺技术具有重要发展前景,其中抑制非目标副产物的伴生是实现SO_2定向还原的关键。基于吉布斯自由能最小原理对碳热还原SO_2反应进行平衡产物量的计算,并通过固定床-FTIR实验分析反应的气相产物,探究了硫产率、副产物CO、COS和CS_2的生成规律。基于温度对反应热力学平衡的影响,结合副反应,来推断出合理的反应机理。在摩尔比n(C)∶n(SO_2)≤1.0时体系中主要发生反应C+SO_2→S+CO_2,副产物CS_2生成量级仅为10^(-4),理论硫产率可维持在0.9以上。过量的碳会促进COS由主反应物一步生成,高温、碳过量会促进COS向CS_2的转化反应。相关研究结果对实际应用时最佳工况的选取以及单质硫选择性的提高具有重要指导意义。
- 郄志鹏孙飞高继慧皮信信赵广播
- 关键词：碳热还原化学热力学吉布斯自由能固定床FTIR
- 活化气体性质与碳结构对孔结构形成过程的影响研究
- 选用太西无烟煤和大同烟煤为原料,制备结构差异较大的两种炭素前驱体:一种以微晶结构为主;另一种不规则炭和边缘碳含量较高。研究水蒸气和CO对两种前驱体活化过程孔结构的变化。研究结果表明,在活化初始阶段,HO的扩散性强,易于进...
- 朱玉雯高继慧孙飞陈国庆
- 关键词：煤基活性炭CO2微晶结构
- 活性焦孔结构演变规律及对脱硫性能的影响被引量：23
- 2015年
- 采用气体活化法制备活性焦,通过控制温度和烧失率来控制孔结构生成过程,制取具有特定孔结构的活性焦。采用N2吸附法对样品的孔结构进行表征,并在固定床实验系统上对不同样品的脱硫性能进行测试研究。研究发现:活性焦制备过程中,低温活化有利于活性焦微孔结构的形成和脱硫性能的提高,微孔是活性焦脱硫反应发生的主要场所,中孔和大孔作为分子扩散通道并具有存储H2SO4的作用,微孔比表面积可以作为判断活性焦脱硫性能的关键指标。
- 李阳朱玉雯高继慧孙飞雷鸣
- 关键词：活性焦活化孔结构
- 活化气体性质与碳结构对孔结构形成过程的影响研究
- 选用太西无烟煤和大同烟煤为原料,制备结构差异较大的两种炭素前驱体:一种以微晶结构为主;另一种不规则炭和边缘碳含量较高.研究水蒸气和CO2对两种前驱体活化过程孔结构的变化.研究结果表明,在活化初始阶段,H2O的扩散性强,易...
- 朱玉雯高继慧孙飞陈国庆
- 关键词：孔结构碳结构
- 文献传递
- 碳结构锯齿形边缘对SO2的催化氧化机制研究被引量：1
- 2020年
- 利用多孔碳实现SO2脱除和高值资源化具有耗水少、吸附剂可循环等优点,是当前重要技术方向,探究SO2在碳材料纳米空间中的吸附转化机制是该技术的理论基础。前期研究表明O2存在的条件下,碳材料中SO2会被催化氧化形成SO3,但具体的吸附催化位点和氧化路径有待进一步研究。本文采用密度泛函理论计算了SO2碳材料锯齿形不饱和碳原子处的吸附和催化氧化路径,发现:SO2和O2在不饱和碳原子处发生化学吸附。当O2在不饱和碳原子处优先吸附时,SO2会与活化的O2反应生成SO3和化学吸附态的O;当SO2在不饱和碳原子处优先吸附时,O2会在S原子附近活化,活化后的O2会与SO2反应生成气相SO3、化学吸附态SO3。本文计算结果为用于硫资源化的高性能碳材料合成提供了理论指导。
- 曲智斌孙飞皮信信高继慧赵广播
- 关键词：SO2催化氧化密度泛函理论
