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一種納米晶氮碳化鈦陶瓷超細(xì)粉的高溫碳氮化反應(yīng)制備法,以納米氧化鈦和納米碳黑為原料,工藝步驟依次為配料、混料、干燥、裝料、高溫碳氮化、球磨、過(guò)篩。此法工藝簡(jiǎn)單,成本較低,較一般碳熱還原法節(jié)約能源,容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。通過(guò)控制反應(yīng)溫度、保溫時(shí)間、氮?dú)鈮毫?或流量)、碳鈦配比等工藝因素可以合成各種氮含量的氮碳化鈦納米晶超細(xì)粉。用此法制備的氮碳化鈦粉末為球形,分散性較好,平均粒度為100～200NM,平均晶粒度為20～50NM,純度達(dá)99%以上。

新能源汽車的迅猛發(fā)展，為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)提供了萬(wàn)億級(jí)的市場(chǎng)容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領(lǐng)域新能源車保有量達(dá) 60 萬(wàn)輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無(wú)法滿足高能量密度的需求。該項(xiàng)目通過(guò)為動(dòng)力電 池廠商提供高性能硅碳負(fù)極及其他負(fù)極材料，以提高純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程 2 倍以上。硅負(fù)極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現(xiàn)有商業(yè)化 的石墨負(fù)極的 10 多倍。但其充放電過(guò)程中產(chǎn)生的大體積膨脹(~400%)會(huì)嚴(yán)重影響 其循環(huán)壽命。我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進(jìn)行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)“性能+成本”的最優(yōu)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。美國(guó)能 源部高度評(píng)價(jià)了該項(xiàng)研究成果（2015 年僅有 2 項(xiàng)研究成果受此殊榮）。

（專利號(hào)：ZL 201510465862.6） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種電磁加熱含碳球團(tuán)連續(xù)直接煉鋼裝置，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括煉鋼爐本體，在煉鋼爐本體的頂部設(shè)有布料口和煤氣出口，其布料區(qū)、還原區(qū)和軟熔區(qū)組成雙圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)，渣鐵熔分區(qū)呈圓柱形結(jié)構(gòu)；在布料區(qū)和還原區(qū)的爐體四周設(shè)有至少兩排微波加熱裝置，在軟熔區(qū)和渣鐵熔分區(qū)的爐體四周設(shè)有電磁感應(yīng)加熱裝置。通過(guò)使用本發(fā)明中的電磁加熱含碳球團(tuán)連續(xù)直接煉鋼裝置，可以融煉鐵、煉鋼裝置于一體，不需進(jìn)行吹煉便可直接由含碳球團(tuán)生產(chǎn)出合格的優(yōu)質(zhì)鋼水，避免了傳統(tǒng)的爐渣泡沫化和鐵水滲碳需二次脫碳的難題，生產(chǎn)效率高，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)煉鋼，且基建成本和設(shè)備投資大幅節(jié)省。

本發(fā)明提供了一種納米氮化釩及納米碳氮化釩粉體的制備方法。其特征在于以粉狀釩酸銨、碳質(zhì)還原劑和微量稀土等催化劑為原料，按一定配比將它們?nèi)苡谌ルx子水或蒸餾水中，并攪拌均勻，制得溶液。然后將該溶液加熱、干燥，最后得到含有釩源和碳源的前驅(qū)體粉末。將前驅(qū)體粉末置于高溫反應(yīng)爐中，并通入還原氣體作為反應(yīng)和保護(hù)氣體，于800～950℃、30～60min條件下，制得平均粒徑＜100nm、粒度分布均勻的納米氮化釩及納米碳氮化釩粉體。本方法具有反應(yīng)溫度低、反應(yīng)時(shí)間短、生產(chǎn)成本低、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

含碳耐火材料按顯微結(jié)構(gòu)分，有陶瓷結(jié)合型和炭結(jié)合型兩大類，而炭結(jié)合型屬于不少耐火材料，一般所謂的含碳耐火材料均指此類。其生產(chǎn)工藝是先將粘結(jié)劑和粗顆粒骨料混勻，使粘結(jié)劑在粗顆粒表面形成一層薄膜，然后加入耐火材料細(xì)粉和石墨粉混勻后成型，經(jīng)200℃熱處理后的粘結(jié)劑固化形成固體框架把耐火材料和石墨粉結(jié)合起來(lái)得到不燒含碳耐火材料制品。顯然，所形成的碳框架的連續(xù)性及強(qiáng)度對(duì)制品的性質(zhì)有很大的影響。只有對(duì)耐火材料浸潤(rùn)性好且高溫殘?zhí)几叩恼辰Y(jié)劑，才能形成完整性好且強(qiáng)度高的碳框架。因此對(duì)含碳耐火材料用粘結(jié)劑必須具有浸潤(rùn)性好，殘?zhí)悸矢叩奶匦裕瑫r(shí)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)而言還要求其常溫流動(dòng)性好，無(wú)刺激性氣味等。 伴隨著含碳耐火材料的研制與生產(chǎn)，曾先后試用過(guò)煤焦油瀝青、石油瀝青、酚醛清漆等作為粘結(jié)劑，但均因存在各種各樣問(wèn)題，工藝過(guò)程有嚴(yán)重污染或者制品性能不能滿足要求等。因此，研制滿足含碳耐火材料要求的粘結(jié)劑是含碳耐火材料得以廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵之一。 本技術(shù)是用焦化副產(chǎn)酚類產(chǎn)品和甲醛為主要原料，以1.2～1.5mol比按照一定的方式投入反應(yīng)釜，在A、B兩種催化劑的作用下，在25～90℃范圍內(nèi)，以0.6～0.8℃/分鐘的升溫速度先后經(jīng)過(guò)升溫反應(yīng)→維溫反應(yīng)→減壓脫水→粘度調(diào)整→質(zhì)量檢驗(yàn)→冷卻放料等工藝過(guò)程，最終獲得滿足要求的粘結(jié)劑制品。整個(gè)工藝過(guò)程的時(shí)間為6～7小時(shí)。 產(chǎn)品質(zhì)量： 1.外  觀            淡黃色至棕紅色 2.密  度（30℃）      1.220～1.240 3.粘  度（30℃）      3.0～8.0Pa.s 4.固含量（205℃）       >76.0％ 5.殘?zhí)悸剩?00℃）       >46.0％ 6.水  分                <6.0％ 與國(guó)內(nèi)外同類型產(chǎn)品比較，本產(chǎn)品及生產(chǎn)技術(shù)具有以下特點(diǎn)：1.產(chǎn)品適用范圍廣：適用于鎂碳磚、鋁碳磚、鎂鋁碳磚、鋁鋯碳磚等含碳耐火材料的生產(chǎn)；2.保質(zhì)期長(zhǎng)：室內(nèi)保存產(chǎn)品的保質(zhì)期可達(dá)三個(gè)月；3.粘度可調(diào)：可以按照使用對(duì)象的制品性能要求和生產(chǎn)工藝要求，季節(jié)要求，氣溫要求靈活調(diào)整產(chǎn)品的粘度；4.浸潤(rùn)性好：混料均勻，成型性好；5.生產(chǎn)工藝全封閉：6.基本無(wú)污染；7.工藝條件溫和，易于控制；8.使用量少：用量?jī)H為耐火材料的3.8％～4.0％，明顯降低含碳耐火材料的成本；9.耐火材料制品的性能提高：使高溫抗折強(qiáng)度明顯提高，轉(zhuǎn)爐爐齡提高。

《科學(xué)·進(jìn)展》（Science Advances）在線刊登了清華大學(xué)水利系楊大文教授課題組題為“青藏高原多年凍土融化的碳排放風(fēng)險(xiǎn)（ Permafrost thawing puts the frozen carbon at risk over the Tibetan Plateau）”的研究論文。這是該課題組近年連續(xù)在專業(yè)領(lǐng)軍期刊發(fā)表多項(xiàng)關(guān)于青藏高原凍土變化的研究成果后，在青藏高原凍土變化對(duì)土壤有機(jī)碳的影響與潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的又一重要研究進(jìn)展。 北半球分布的多年凍土面積約占北半球陸表面積的1/4，其中環(huán)北極多年凍土區(qū)儲(chǔ)存著大量土壤有機(jī)碳，約為當(dāng)前大氣中碳儲(chǔ)量的二倍。近年來(lái)，隨著氣溫升高與凍土退化，原本凍結(jié)在多年凍土層中的土壤有機(jī)碳，通過(guò)微生物分解以CO2、CH4等形式釋放到大氣當(dāng)中，這些溫室氣體反饋到大氣進(jìn)一步加劇氣溫升高與凍土退化，形成凍土-氣候的正反饋效應(yīng)。青藏高原地區(qū)分布著環(huán)北極地區(qū)以外最大范圍的多年凍土，有地球“第三極”之稱。青藏高原多年凍土區(qū)儲(chǔ)存的土壤有機(jī)碳可能成為氣候變化背景下的潛在碳源，而這些凍土碳的空間分布尚不明晰，融化風(fēng)險(xiǎn)也亟待評(píng)估。基準(zhǔn)期(2006-2015年)多年凍土活動(dòng)層厚度與表層(0-3m)土壤有機(jī)碳分布楊大文教授團(tuán)隊(duì)整合青藏高原地區(qū)最新的凍土與土壤碳觀測(cè)數(shù)據(jù)，模擬了青藏高原多年凍土與活動(dòng)層厚度分布，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法得到青藏高原凍土碳空間分布信息，估算了青藏高原凍土有機(jī)碳的儲(chǔ)量。結(jié)果表明，青藏高原土壤有機(jī)碳總儲(chǔ)量約為50.43 Pg，其中37.21 Pg在當(dāng)前氣候條件下常年位于凍結(jié)的多年凍土層中。這一成果填補(bǔ)了全球已有凍土碳數(shù)據(jù)中關(guān)于青藏高原地區(qū)凍土碳分布狀況的空白。不同排放情景下未來(lái)青藏高原融化凍土有機(jī)碳的變化預(yù)測(cè)該研究還首次評(píng)估了升溫背景下青藏高原凍土有機(jī)碳釋放對(duì)區(qū)域碳循環(huán)的潛在影響。隨著氣候變暖，至本世紀(jì)末青藏高原多年凍土層中儲(chǔ)存的土壤有機(jī)碳約22.2-45.4%將發(fā)生融化，這一融化量可在相當(dāng)程度上抵消了生物群系凈固碳量，從而極大地增加了青藏高原多年凍土區(qū)從碳匯轉(zhuǎn)變?yōu)樘荚吹娘L(fēng)險(xiǎn)。其中，3m以下深層凍土中有機(jī)碳融化量占凍土碳總?cè)诨康谋壤哌_(dá)29.6-46.2%，這一結(jié)果凸顯了青藏高原地區(qū)深層凍土碳的重要性，彌補(bǔ)了現(xiàn)有研究?jī)H關(guān)注淺層（0-3m）凍土碳釋放的不足，為評(píng)估氣候變化背景下凍土融化對(duì)區(qū)域乃至全球碳循環(huán)的影響提供了新思路。清華大學(xué)水利系博士生王泰華為論文第一作者，楊大文教授、楊雨亭副教授為共同通訊作者，合作者包括北京大學(xué)樸世龍教授、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所李新研究員、中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所程國(guó)棟院士和中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心傅伯杰院士。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等項(xiàng)目資助。原文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/6/19/eaaz3513

本發(fā)明涉及燃油脫硫劑技術(shù)，旨在提供一種介孔碳燃油脫硫劑的制備方法。該方法是：將硫脲溶液加入葡萄糖溶液中，滴加鹽酸反應(yīng)后，加入過(guò)渡金屬鹽溶液反應(yīng)后噴霧干燥，得到前驅(qū)體；氮?dú)夥障赂邷厣疃染酆稀⑻蓟焕鋮s后球磨得到黑色介孔材料；介孔材料與去離子水超聲振動(dòng)混合后加熱，過(guò)濾、清洗、真空干燥，得到介孔碳燃油脫硫劑。本發(fā)明將過(guò)渡金屬元素在介孔材料形成前加入，能夠形成更多的吸附中心，是吸附中心的分布更加均勻。得到的吸附劑比表面積大，具有極高的吸附能力。煅燒得到的介孔材料經(jīng)過(guò)水熱處理，有效改善介孔材料對(duì)硫醇的吸附效果，特別適用于重油提煉的汽柴油的精煉，成本低廉，有利于成品油品質(zhì)的提升，減少空氣污染。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于碳材料蒸發(fā)發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換裝置，該裝 置包括殼體、絕熱層、導(dǎo)水結(jié)構(gòu)、循環(huán)工質(zhì)、蒸發(fā)發(fā)電層和電極；其 中，殼體與上密封結(jié)構(gòu)、下密封結(jié)構(gòu)一起構(gòu)成密閉腔體，密閉腔體的 頂端作為冷端，底端作為熱端；循環(huán)工質(zhì)與蒸發(fā)發(fā)電層設(shè)置在腔體內(nèi)， 循環(huán)工質(zhì)與蒸發(fā)發(fā)電層接觸；蒸發(fā)發(fā)電層豎直設(shè)置，兩個(gè)電極分別設(shè) 置在蒸發(fā)發(fā)電層的上下端面；下端面的電極與密閉腔體的熱端之間存 在間隙；導(dǎo)水結(jié)構(gòu)位于密閉腔體內(nèi)，用于引導(dǎo)冷凝后的循環(huán)

本發(fā)明公開(kāi)了一種氮摻雜碳納米材料、其制備方法及其應(yīng)用于 制備燃料電池陰極材料。所述氮摻雜碳納米材料包括含氮雜環(huán)化合物 以及碳納米材料，其中氮的質(zhì)量含量在 2%至 10.4%之間。其制備方法 包括以下步驟：（1）將表面活化的碳納米材料與含氮絡(luò)合物，按照質(zhì) 量比例 1:1 至 1:5 均勻混合，得到前驅(qū)體混合物；（2）將步驟（1）中 獲得的前驅(qū)體混合物在保護(hù)氣體環(huán)境下，升溫至 800℃至 1000℃，煅 燒 2 小時(shí)至