- 白效言;
为了深入研究炼焦煤成焦过程中形成的胶质体特性以及煤焦微观结构在热解过程中的演化规律，采用原态热解装置对古交焦煤、临汾肥煤与淮南1/3焦煤样品进行热解实验，制备胶质体原态半焦，并结合煤样的热重(TG)和吉氏流动度特性，对不同温度下的原态半焦进行拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及焦炭显微强度(MSI)表征，解析胶质体的软化-熔融-固化过程。结果表明：古交焦煤、临汾肥煤、淮南1/3焦煤煤样的最大热失重速率(K_(max))分别为0.30%/min、0.58%/min、0.84%/min,对应的温度点(T_(max))为482.2、462.3、431.2℃,均与胶质体熔融阶段重叠。随着热解温度(T)由初始软化温度(T_s)升至固化温度(T_r),半焦的半峰宽(FWHM)增大，相对吸收强度(A_G/A_(all))增大，A_(D3)/A_G与A_(D1)/A_G均减小，A_(D4)/A_G先减小后增大，表明半焦有序度增加、缺陷减少以及微晶结构单元逐渐完善。其中，温度由T_s至T_r,古交焦煤、临汾肥煤、淮南1/3焦煤的A_G/A_(all)分别由16.38%增至17.21%、15.29%增至17.76%、14.75%增至17.01%;另外，FWHM由小到大的排序为古交焦煤、临汾肥煤、淮南1/3焦煤。随着T由T_s升至T_r,半焦的芳香度(f_a)、碳微晶堆叠厚度(L_c)与微晶中碳平面尺寸(L_a)等微晶结构参数均增大。温度由T_s～T_r,古交焦煤、临汾肥煤、淮南1/3焦煤的L_a分别由2.87 nm增至3.47 nm、2.34 nm增至3.38 nm、2.40 nm增至3.36 nm;L_c分别由2.13 nm增至2.27 nm、2.04 nm增至2.24 nm、2.02 nm增至2.18 nm。随着T由T_s升至T_r,半焦表面孔隙逐渐增多且孔径逐渐增大。选取淮南1/3JM煤样在401～950℃不同热解温度下热解，当T<T_r时，焦样MSI值接近于0;当T由474℃(T_r)增加至950℃,焦样MSI值由10.20%增加至56.95%。
2025年04期 v.40;No.261 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2336K] - 闫泓池;赵静;
新型电力系统的高比例可再生能源接入与多能协同需求对储能技术提出更高要求，固体电蓄热技术由于具有清洁低碳、灵活高效、安全可靠、热效率和自动化程度均高等优势而逐渐成为提升新型电力系统调节能力、促进可再生能源消纳的重要手段。基于新型电力系统的特征与挑战，分析固体电蓄热技术的核心架构与关键技术，结合调峰填谷、可再生能源消纳、分布式能源系统及综合能源系统等场景案例，探讨其在微电网、虚拟电厂等新兴模式中的应用潜力。在新型电力系统中通过应用高效蓄热材料、结构控制与系统集成、驱动控制策略优化等固体电蓄热关键技术以提高热力循环过程，其应用具有经济性且极具发展前景。未来需通过数字化融合、长周期储热技术突破以及构建新型区块链与市场机制创新，推动固体电蓄热技术在新型电力系统中的规模化应用。
2025年04期 v.40;No.261 11-18+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K] - 陈一铭;
二氧化碳甲烷化技术作为全球气候变化背景下碳捕集与利用(CCU)的关键路径，对实现碳中和目标具有重要意义。镍(Ni)基催化剂因兼具高活性、高甲烷选择性及成本优势已成为二氧化碳甲烷化技术领域的研究核心，但面临低温活性不足、高温易失活及积碳等挑战，因而有必要系统梳理镍基催化剂在二氧化碳甲烷化中的研究进展。对关于二氧化碳甲烷化反应机理的研究现状进行综述，并结合镍催化剂结构及载体性质的研究成果，重点分析活性位点调控及载体设计策略。最新研究成果表明，二氧化碳甲烷化主要遵循甲酸盐反应路径与CO反应路径，Ni的粒径、分散度及与载体的相互作用均显著影响催化性能。引入贵金属、过渡金属及稀土元素作为助剂，可通过优化电子结构、增强金属分散度及调控碱性位点等机制提升催化活性。在载体工程方面，氧化铈(CeO_2)、氧化钇(Y_2O_3)等氧化物通过调控SMSI效应、界面电子结构及氧空位密度可有效提升性能，而碳纳米管(CNT)、分子筛、金属有机框架(MOF)衍生物等新型载体则通过特殊结构增强Ni分散性与抗烧结能力；核壳结构、限域封装等设计可有效抑制Ni颗粒烧结，从而延长催化剂寿命。未来研究需结合原位表征与理论计算，深入解析多路径竞争机制和构效关系，开发精准可控的合成方法以优化助剂与载体的协同效应，推动镍基催化剂向高效、稳定、低成本方向发展，助力二氧化碳甲烷化技术的工业化应用。
2025年04期 v.40;No.261 19-32+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2119K] - 陈文凯;
煤基活性炭作为实现煤炭高附加值与资源化利用的重要组成部分，对推动煤炭清洁高效利用发挥着重要的作用。对煤基活性炭制备技术相关研究进行综述，包括原料煤(如无烟煤、弱黏煤等)、炭化(如直接炭化、微波辅助炭化等)、活化(如物理活化法、化学活化法、物理化学活化法、微波活化法)等方面的研究进展。对活性炭制备的H_2O活化法、CO_2活化法、KOH活化法、NaOH活化法、K_2CO_3活化法、ZnCl_2活化法、H_3PO_4活化法、物理化学活化法、微波活化法分别进行探讨，最后对煤基活性炭制备技术发展趋势进行展望。原料煤对煤基活性炭的生产起决定性作用，不同原料煤制备的煤基活性炭的结构和性能具有较大差异；煤基活性炭的炭化分为直接炭化和微波辅助炭化，炭化过程中炭化升温速率、炭化终温、炭化保温时间等直接影响活性炭的结构与性质。煤基活性炭制备技术未来将朝着活化机制的深入研究、绿色可持续制备技术、功能化与改性、多功能复合材料的开发等方向发展，对实现煤炭资源的高附加值利用具有重要意义。
2025年04期 v.40;No.261 33-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1781K] - 王冠宇;
油页岩作为具有巨大储量的重要战略资源，其规模化工业开发目前可通过原位转化技术实现，油页岩原位转化技术以其高效、低污染和低能耗的特点已成为未来油页岩开发的重要方向，因而实现油页岩资源的合理高效开发对缓解国家能源供需矛盾具有重要意义。系统综述油页岩原位转化技术，主要阐述原位导电加热技术、原位热流转化技术、原位燃烧转化技术和原位辐射转化技术等4种油页岩原位转化技术，并进一步针对地质复杂、技术装备和环境保护等挑战，提出强化基础理论研究、实现关键技术突破、加强“产学研用”一体化技术和建立隔离目标热解区的促进策略，为油页岩原位转化技术的创新发展提供重要技术参考。
2025年04期 v.40;No.261 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] - 钟金龙;
傅列德尔-克拉夫茨(Friedel-Crafts)酰基化反应是羧酸及羧酸衍生物在Lewis酸催化下对芳香烃进行亲电取代生成芳酮的反应，其为有机合成中形成碳—碳键的重要反应之一。Lewis酸催化剂中的金属卤化物具有很强的酸性中心，对各类活化及纯化的芳环化合物均具有很好的催化作用，即其为酰基化反应高效的催化剂且价廉易得，在医药、染料、塑料、液晶等工业生产上应用范围较为广泛。综述AlCl_3催化剂、FeCl_3和ZnCl_2催化剂、其他过渡和后过渡金属氯化物催化剂在Friedel-Crafts酰基化反应的研究进展，介绍条件温和、高选择性的AlCl_3催化剂在合成不同芳香酮化合物产品中的应用，最后对金属氯化物催化剂的绿色和可持续性回收工艺开发前景进行展望。以AlCl_3为主的金属氯化物催化剂在Friedel-Crafts酰基化反应中作为Lewis酸，分子内通常具有可用于接收外来分子电子对的空轨道，根据空轨道变形能力的相对大小，不同的金属氯化物Lewis酸的软硬程度不同，软硬程度大小顺序为AlCl_3>InCl_3>BiCl_3>GaCl_3=FeCl_3>SbCl_5>SnCl_4>BF_3>TiCl_4>ZnCl_2。目前Lewis酸催化剂存在金属氯化物用量远大于底物用量、催化效率有待提升、水解猝灭反应后可回收性差和设备腐蚀等问题，未来学术研究或工业生产努力的方向应侧重于以较低的催化量更加灵活地选用金属氯化物，从而促进参与相应场景下的Friedel-Crafts酰基化反应。
2025年04期 v.40;No.261 53-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] - 夏少波;苗鹏;郑祥玉;刘增斌;段璐;王建朋;纪任山;
耦合电袋除尘器性能优越，具有广阔的发展潜力。采用理论研究的方法对现有除尘器效率模型进行改进，在多依奇公式的基础上推导多孔极板间电除尘效率模型，得到布袋除尘和AHPC结构电袋除尘效率模型，从而建立耦合电袋除尘器效率模型。利用实验数据对各个效率模型进行验证，结果表明：布袋除尘效率和耦合电袋除尘器整体效率模型计算值与实验值最大差值分别为0.01%、0.06%,AHPC电袋除尘分级效率模型计算值与实验值最大差值为0.55%,拟合程度均较好。在可控相对偏差范围内效率理论模型的适用性和准确性均较好，可弥补电袋除尘器效率模型领域的缺失，为耦合电袋除尘器的效率预测提供理论支撑。
2025年04期 v.40;No.261 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] - 杨承伟;
原料煤管理是煤炭产业链的核心环节，涉及资源采购、存储、运输、配煤优化及质量控制等流程，数字化技术的介入可逐步重塑原料煤管理的模式与格局。系统综述原料煤管理系统的技术架构、关键算法及软件开发实践，分析物联网(IoT)、大数据、人工智能(AI)、区块链等技术的融合应用，探讨当前研究的局限性及未来发展方向。研究表明，数字引擎原料煤智能化管理系统可显著提升原料煤的利用效率以及降低碳排放，通过智能设备与系统的深度集成可实现对原料煤管理全流程的精准控制和优化，但数据异构性、算法泛化能力及跨平台集成问题仍需突破。智能传感器、无人机、智能遥控设备等在未来将实时采集海量煤质数据，为智能化决策提供坚实的数据基础，同时大数据分析和人工智能算法的深度融合可实现设备故障预测、生产优化、精准配煤等功能。
2025年04期 v.40;No.261 70-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K] - 张博;
煤炭质量检测智慧实验室融合自动化、人工智能、物联网多科学技术，可实现煤质检测流程的高效化、精准化和全流程自动化，有效提高检测数据的准确性和可靠性并为煤炭行业的科学决策提供基础支撑，因而煤炭质量检测智慧实验室建设已成为必然趋势。分析当前煤炭质量检测智慧实验室建设中存在的设备自动化程度低、技术集成难度大、数据安全与管理挑战多、复合型人才短缺等问题，介绍煤炭质量检测智慧实验室的具体建设内容，阐述智慧实验室建设中的核心技术，并探讨煤炭质量检测智慧实验室的应用前景，以期为推动煤炭检测领域的高效化和智慧化发展提供理论支持。引入“黑灯实验室”概念，提出以感知层、传输层、平台层、应用层4个层面构建煤炭质量检测智慧实验室的总体框架，指出智慧实验室具体建设内容主要包括智能采制样系统、智能化验系统、智能物流系统、智能控制系统、实验室信息管理系统5个方面，其核心关键技术包涵自动化检测及控制技术、机器人技术、物联网技术、人工智能与大数据分析等。煤炭质量检测智慧实验室建设目前还处于初步发展阶段，其在提高检测效率与准确性、促进煤炭行业绿色发展、推动产业升级等方面均具有广阔的应用前景。未来应加强产学研合作、加大技术研发投入、加快复合型人才培养以推广煤炭质量检测智慧实验室的建设和示范应用，打造智能化的“黑灯实验室”新范式，驱动煤炭行业数字化转型与高质量发展。
2025年04期 v.40;No.261 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K] - 张凝凝;
在“双碳”目标和经济结构转型的双重驱动下，煤炭行业急需实现清洁高效利用的数字化转型，因而需通过深入调研煤炭生产及加工利用企业的需求，研究收集整理重点矿区和煤矿的多方面信息，结合相关政策和标准以设计并开发煤炭资源与煤质数据信息管理系统。系统采用存储层、应用服务层和表现层的分层架构，具备部署灵活、数据安全等特性，可自定义检测项目并预制计算公式，实现对煤炭资源与煤质数据的全面管理。系统涵盖包括数据采集、统计分析、可视化展现、智能评价等多方面的丰富功能，满足多样化数据查询需求，可深度挖掘数据价值。基于GIS技术的可视化管理模块方便用户从地理空间维度分析资源分布，智能评价体系可自动评估煤质等级并推荐利用方向。系统的研发为煤炭行业数字化转型奠定基础，在未来通过与人工智能、大数据等前沿技术融合，系统将进一步提升智能化水平，助力煤炭行业实现高质量转型。
2025年04期 v.40;No.261 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] - 黄文文;
基于锂离子电池为1种广泛应用于电动汽车、便携式设备、电网储能等领域的常见可充电电池，随着对更长续航里程的需求不断增长，锂离子电池正加速向高能量密度方向发展。探索阳极材料对提升锂离子电池性能具有重要影响，而包覆沥青碳化后形成的碳涂层能有效地抑制阳极材料与电解液的直接接触，从而减轻阳极材料在充放电过程中的体积膨胀、防止粉化和分解以及延长电池使用寿命。着重介绍包覆沥青的性能指标、主要制作技术及其电化学应用，总结包覆沥青在锂离子电池应用过程中存在的问题，综述新能源行业未来需要关注的挑战，旨在为优化包覆沥青在锂离子电池阳极材料中的应用提供新的思路。由综述分析可知，包覆沥青凭借其优异的导电性、良好的嵌锂性能及环境友好性，在锂离子电池的应用中展现出广阔的前景，但需对其机械强度和电化学性能进行深度改进；沥青改性更有利于锂离子的嵌入和脱出，更易形成稳定的SEI层，从而提高电池的循环寿命和速率能力；沥青基阳极材料的发展方向应围绕“高性能化-功能化-绿色化”展开，解决电池容量瓶颈，在低成本储能、快充电池领域实现重大突破，因此对包覆沥青的研究应着重于其光学性质和涂覆技术，深入研究其在电化学方面的作用机理，同时未来更需探索界面的形成机制和功能以提高锂离子电池的性能。
2025年04期 v.40;No.261 91-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1364K] 下载本期数据