化学新能源论文

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化学新能源

摘要:当今世界能源问题是人类所面临的三大问题之一,我国目前正面临着巨大的资源与环境挑战,人均资源匮乏,环境堪忧。随着化石燃料的迅速消耗和环保问题的日益严重, 新能源研究成为全球性的热点研究问题。新能源有别于传统化石能源,具有清洁无污染、安全高效率等优点。而化学新能源是将化学能直接转化成电能,如锂离子电池、燃料电池、电化学电容器等,具有广阔的应用发展前景。本文就化学在燃料电池和储氢材料中的研究和应用进行了述评与总结。

关键词:新能源;燃料电池;储氢材料

Summary:In today's world energy problem is one of the three major human problems, China is facing a great challenge of resources and environment, shortage of per capita resources, environment. With the rapid depletion of fossil fuel and the environmental problem is becoming increasingly serious,? The new energy research has become a hot research problems in the world. New energy is different from the traditional fossil energy, with clean, safe and high efficiency. While the new energy is the chemical energy directly into electrical energy, such as lithium ion battery, fuel cell, electrochemical capacitors, has broad prospects for development. In this paper, the research and application of chemistry in fuel cells and hydrogen storage materials are reviewed and summarized.

Keywords:new energy resources;fuel cell;hydrogen storage material.

随着我国经济的发展和综合国力的日益增强,我国对能源的需求也日趋增大,因此,发展可再生的新能源是十分迫切而有必要的。能源消耗给我们带来经济发展的同时,也带来了更多的污染和严峻的健康问题。在每年GDP增长的假象下掩藏着的是环境的破坏和一系列难以挽回的污染问题。除此之外,随着经济全球化进程的加快,能源供应国际化所面临的地域政治控制威胁也在加剧。尤其近几年,在国民经济快速增长的拉动下,我国能源需求增长较快,一些地区发生了不同程度的能源紧张局面。再加上我国正处于工业化建设的中期阶段,是世界第二位能源消费大国,能源供应的保障是经济与社会发展的基础条件,因此,我国现有的能源已经不够用了,所以在节约能源的同时,发展新能源是很有必要的。

1.燃料电池

燃料电池(FC)是将储存于燃料(H2、甲醇等)中的化学能转化为电能的一种装置,为William Grove 在19世纪首先提出的, 是人类所知最早的电能转化技术之一;由于经济、材料等原因, 燃料电池的发展落后于蒸汽机和内燃机。20世纪60年代的太空技术, 特别是美国阿波罗计划, 开启了燃料电池的新时代。近年来, 全球环境保护意识的增强, 极大地促进了燃料电池的发展。根据使用的电解质, 燃料电池有碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池( PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等。

1.1燃料电池和传统电池的比较

燃料电池所共有的特点是:第一,提供能量过程都发生在电极电解质界面上;第二,电子、离子的运输都是分开的;第三,都是由和电解质接触的两个电极构成;第四,对电极和电解质中关于离子和电子传导的要求是相同或相近的。当然,燃料电池与传统的电化学电池相比,也有其不同的地方。第一,能量存储和转换位置不同:传统电池是封闭体系,传统电池的正负极是电荷转移的介质,正负极本身就是电活性物质,而燃料电池是敞开体系,燃料设在电池外面,能量转换在

电池内部。第二,能量和功率密度不同:燃料电池功率密度小,能量密度高,而传统电化学电池功率密度和能量密度都比较适中。

1.2燃料电池的特点、进展及应用

质子交换膜燃料电池( PEMFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)属于低温燃料电池,都用到稀少而昂贵的Pt-Rh、Pt作为催化剂,氢气作为还原剂,要求要有很高的纯度,催化剂很容易CO中毒,而且它们都用Nafion膜作为隔膜材料。

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)属于高温燃料电池,不需要Pt-Rh、Pt作为催化剂,而且CO可以作为燃料使用,所用的电解质是腐蚀性很强的碳酸盐,其对阴极、阳极和隔膜的腐蚀是很严重的。

固体氧化物燃料电池(SOFC)也属于高温燃料电池,但它是全固态的,是利用快离子导体作为“电解质”。因此,各部位的密封性是非常关键的问题。

目前,质子交换膜燃料电池(PEMFC)功率在一百到几百千瓦,功率密度约为1A/cm2 ,美国及其他欧洲发达国家将其用于电动汽车上。直接甲醇燃料电池(DMFC)功率在几十到几百瓦之间,常用于手机、笔记本电脑的电池。熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)功率比较大,可达100千瓦以上,目前美国、欧盟及日本等国家正研究将其用于部分替代火力发电。

2.储氢材料

氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体,正引起人们越来越广泛的关注,受到世界各国的高度重视。氢能应用的关键是氢的储运,而储氢材料则是研究的焦点。美国能源部(DOE)关于储氢材料的应用标准为氢气储存的质量能量密度和体积能量密度应分别达到617wt%和62kgPm。根据氢与材料作用方式,储氢材料可分为两类。一类是氢以化学吸附储存于材料之中,这类材料储氢量大,但脱氢较困难;另一类属物理吸附,虽储氢能力有限,但氢易于脱附。理想的储氢材料应是氢以分子状态吸附但吸附能应介于物理吸附与化学吸附之间。近年来,关于储氢材料的研究层出不穷,理论研究主要集中在金属氢化物、合金、金属有机骨架及一些新型储氢材料等。

2.1储氢的机理

H2在金属或合金的粉末表面吸附,H-H键断裂,H原子侵入到金属原子之间的间隙,形成固溶体,H由外向内进一步扩散,形成饱和固溶体,与剩余H2形成金属氢化物。

2.2化学储氢材料

金属氢化物储氢材料,典型的例子是MgH2,其理论储氢容量高达717wt%,且镁的价格低廉,储量丰富。直接应用MgH2的主要障碍是脱氢温度高、速度慢。

稀土金属合金是较有前途的合金储氢材料,具有单位体积内高的氢储存容量以及在温和条件下吸附氢的能力。这些合金材料中氢的吸附和脱附性质依赖于合金组成和金属与氢的相互作用。一般来说,这些合金材料结构较为复杂,容纳氢的能力取决于多种因素,如合金中空隙的大小和形状、空隙周围原子的化学性质、氢和配位原子的距离等。

Li2N2H化合物是一种新颖且有前途的具有高质量密度的储氢材料,LiNH2的分解需要较高的温度。实验表明用Mg部分替代Li可降低分解温度。Zhang等用PBE 泛函比较研究了LiNH2和部分Li被K或Mg取代后的体系。结果分析揭示,Li被取代后,改变了金属与氮成键强度,使得N-H键减弱。Mg的影响较K更为显著,从微观层次上阐明了实验事实。

总结

通过以上研究及讨论,我们可以了解到化学新能源在理论研究和实际应用上是非常深入的,当然也还存在尚未解决的问题。就中国而言,由于中国新能源等新兴产业方兴未艾,产业前景还是十分诱人的。我国正在制定的新能源发展规划,将把新能源放在战略地位,加强新能源的技术研发,大力增加对新能源产业的投资、创新体制、进新能源的发展。按照规划,到2020年,中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元。其中,核电、风电、太阳能发电将成为新能源振兴规划的重点发展领域。所以,我国国内新能源产业发展空间十分的巨大。

参考文献

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[2]刘山.2002 .我国的能源结构调整与能源安全.国际技术经济研究5 (2):1~7

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化学能源论文——我国发展新能源

能源化学论文 ——我国发展新能源的条件及必要性 院系理学院化学系 年级08化学 班级化学08-2班 姓名吴琳 学号08052222

我国发展新能源的条件及必要性 随着我国经济的发展和综合国力的日益增强,我国对能源的需求也日趋增大,因此,发展可再生的新能源是十分迫切而有必要的。能源消耗给我们带来经济发展的同时,也带来了更多的污染和严峻的健康问题。在每年GDP增长的假象下掩藏着的是环境的破坏和一系列难以挽回的污染问题。除此之外,随着经济全球化进程的加快,能源供应国际化所面临的地域政治控制威胁也在加剧。尤其近几年,在国民经济快速增长的拉动下,我国能源需求增长较快,一些地区发生了不同程度的能源紧张局面。再加上我国正处于工业化建设的中期阶段,是世界第二位能源消费大国,能源供应的保障是经济与社会发展的基础条件,因此,我国现有的能源已经不够用了,所以在节约能源的同时,发展新能源是很有必要的。 一、中国能源面临的挑战 1、中国现有的能源结构 首先,我们需要了解中国现有的能源结构,根据上图所示,中国现有的能源结构还是以煤炭、石油和天然气等不可再生的能源为主,

总量约占我国能源总消耗量的93%,而其他能源仅占总能源消耗量的7%。 然而,中国从1993起成为石油净进口国,加深了对国外石油的依赖程度。在1999年,石油总消耗的22%为进口石油,到2010年,该数字预计达到40%。这样中国就越来越受世界石油市场的不确定性和石油产区政局动荡的影响。近5年来.我国能源的生产与消费发展很快。但弹性系数过大.反映了我国能源使用率偏低.高耗能产业比重过大,产业结构不够合理我国能源生产总量由2001年的12.9亿t标煤增加到2006年的22.1亿t标煤,年平均增长率为12.8%。而我国能源同期消费从2001年的13.09亿t标煤增加到2006年的24.6亿t标煤.年平均增长率为13.4%。能源消费中缺口有所增大,从1.4亿t标煤增加到2.59亿t标煤,但缺口率基本稳定在l1%左右.其中2001年为10.7%,2006年为l1.7%。我国同期能源生产与消费的弹性系数偏大且不稳。 2、国际竞争压力 随着中国的对外开放和即将加入世贸组织,国内能源市场将感受到不断攀升的国际竞争压力。由于设备陈旧、管理不善、政策不一致,中国的能源技术不具有国际竞争力。目前,国内石油成品的成本高于跨国石油公司,国内炼油厂在成本上不具有竞争力。对于煤炭工业,中国在资源和廉价劳动力方面有比较大的优势。但是,该产业的劳动生产力很低。上述事实表明中国国内能源市场对外开放,外国产品参与竞争,将有可能导致大量裁员和其他后果。发展可再生能源

绿色化学催化剂应用

绿色化学催化剂应用 摘要:从有机功能小分子催化、高分子负载催化剂、新型过渡路易酸催化、生物质催化、离子液体和超临界流体为介质的催化来介绍有机合成中的一些绿色反应。 关键字:绿色,有机合成,催化 催化化学 催化化学对人类社会的发展和进步起着深远的影响,80 %以上的传统化工过程都与催化作用有关。近年来随着人类对能源、环境和健康等问题的普遍关注,催化化学的作用和地位进一步获得了新的评价。因此,适当掌握一些关于催化剂及催化过程的知识是非常必要的。催化化学是一门面向化学类专业大学学生的一门学科。其目的主要是使学生了解催化化学的基础知识以及最新发展动向,通过学习,提高学生对化学和化工领域的环境友好的意识,为今后从事研究和开发打下良好的基础。学科内容主要包括:催化作用基础、催化剂的设计、制备和表征以及各种新兴催化技术在绿色化学、生物医药等领域的应用,如纳米技术、超临界流体技术和相转移催化等。 绿色化学 绿色化学的定义:是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。 绿色化学被称为环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry),由此

发展的技术称环境友好技术或洁净技术:即利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中消除或减少那些对人类健康、社区安全和生态环境有毒有害物质的使用和生产,设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用,在技术上和经济上可行的产品和化学过程。无论属于哪个学科,面对一项有利于人类社会的发展的新理论,都应该树立正确的态度和观念。所以,首先有必要解释清楚这些技术或科学理念的理论来源及前因后果、带来的益处、发展方向、积极意义、发展前景及发展方式等等。 绿色化学的研究内容及其实现方式 1、绿色化学研究的核心内容 绿色化学研究的核心内容是原子经济性这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖)提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。近年来,开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。此外,针对钛硅分子筛催化反应体系,开发降低钛硅分子筛合成成本的技术,开发与反应匹配的工艺和反应器仍是今后努力的方向。 BHC工艺是一个典型的原子经济性反应,不但合成简单,原料利用率高,而且无需使用大量溶剂和避免产生大量废物,对环境造成的污染小。Boots工艺肟化法从原料到产物要经过4步反应,每步反应中的底物只有一部分进入产物,所用原料中的原子只有40%进入最后产品中。而BHC工艺只需3步反应即可得到产品布洛芬,其原子经济性达到77%,也就是说新方法可少产废物37%。如果考虑副产物乙酸的回收,BHC 合成布洛芬工艺的原子有效利用率则高达99%。 环氧乙烷的生产,原来是通过氯醇法两步制备,采用银催化剂后,改为乙烯直接氧化成环氧乙烷的原子经济性反应。而合成乙二醇二乙酸酯(EGDA)的经典

绿色化学结课论文

绿色化学论文 题目绿色化学发展现状和发展趋势 学院化学化工学院 专业应用化学 年级 2012级 学号 姓名 指导教师 成绩 2015年 10月26日 绿色化学发展现状和发展趋势

(xxxxxxxxxxxxxx,xx,xxxxxx) 摘要:一个世纪以来,化学取得了十分辉煌的进步。同时,受传统发展观影响,化学工业向环境排放了大量的污染物,给整个生态系统造成了严重影响。随着环境污染、资源枯竭、生态破坏以及诸多全球性环境问题日益受到重视,“绿色化学”的研究和实施正在全球兴起,并被认为是实现可持续发展的重要途径。绿色化学是20世纪九十年代出现的一个多学科交叉的研究领域,现已成为当前化学研究的热点和前沿,而且是21世纪化学发展的重要方向之一。 关键词:绿色化学;可持续发展;发展现状;发展趋势 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,而在其基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术,是利用化学原理来防止污染的一门学科[1]。其研究的目的为,通过一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使所设计的化学产品或过程更加环境友好。绿色化学包括所有可以降低对人类健康与环境产生负面影响的化学方法、技术和过程。与传统的污染处理不同,绿色化学通过改变化学产品或过程的内在本质,来减少或消除有害物质的使用与产生。这种方法是非常科学的, 因为物质的化学结构与其毒性具有内在联系。由于这个联系,绿色化学家可以设计或重新设计化学物质的分子结构,使其具备所需的特性又避免或减少有毒基团的使用与产生。同时,绿色化学追求高选择性反应,极少生成副产品,甚至达到原子经济性,实现零排放。 1绿色化学的发展以及现状 20世纪末期,人们开始留意到可以通过化学方式减少化学污染,这种方式很快在西方国家推广起来。1990年美国国会率先通过了“污染预防法案”,明确提出“污染预防”这一新概念,并将其确立为国策。这种改变过去将污染控制着重于末端处理转向源头削减,并将废物的源头削减、循环回收利用和处理、处置三者结合起来,形成特有的一种“绿色意识”,加之化学面临的挑战,很快便出现了“绿色化学”这一新概念,这是化学发展史的一个重要里程碑。

新能源及可再生能源利用讲解

太阳能在建筑中的应用 范乐乐 (哈尔滨工业大学) 摘要:随着社会的发展,建筑对电、热、冷的需求越来越多,同时对环境的要求越来越高, 然而要维持良好的生活环境,则需要消耗大量的能源,所以对于目前能源和环境污染的双重压力下,太阳能作为一种取之不尽且无污染的可再生能源,已经成为当前国际能源开发利用中的一个新热点。本文介绍了太阳能光伏发电、太阳能热水、太阳能采暖和太阳能制冷等在建筑中的应用。 关键词:可再生能源,太阳能光伏发电,太阳能热水,太阳能采暖,太阳能制冷The application of solar energy in construction Fan lele (Harbin Institute of Technology) Abstract With the development of society, the need of electricity, heat and cold become more and more in construction,while more and more people are paying attention to environment.However,If we want to maintain a good living environment,we will consumes a lot of energy.Under the pressure of energy and environmental pollution , solar energy as an inexhaustible, renewable and no pollution energy,has become a new hotspot to international energy development and utilization. This paper introduces solar photovoltaic, solar hot water, solar heating and solar energy refrigeration application in construction. Keywords: renewable energy,solar photovoltaic,solar hot water,solar heating,solar energy refrigeration 绪论 建筑作为人类的基本居住空间,它对人类的生活环境有着直接、重要的影响,居住空间环境的优劣直接影响着人们的生活质量,然而要维持良好的生活环境,则需要消耗大量的能源,对于目前能源和环境污染的双重压力下,太阳能作为一种取之不尽且无污染的可再生能源,已经成为当前国际能源开发利用中的一个新热点。

新能源材料论文

聚合物太阳能电池及材料概述 摘要:近年来随着对能源的极大需求,太阳能电池市场显示出了可观的发展前景。而聚合物太阳能电池材料基于其合成工艺简单、易加工、易成膜及电池制作方便等优点,引起了广大学者的广泛关注。本文主要对聚合物太阳能电池及材料,以及聚合物太阳能电池原理和聚合方法进行了阐述,并对太阳能电池光电转换效率及相关材料的发展进行了展望。 关键词:聚合物;太阳能电池;光电转化效率 近年来,随着全球能源需求量的逐年增加及一次性能源的逐渐枯竭,人们把眼光投向了氢能、太阳能等可再生能源。而太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,是未来最有希望的能源之一。同时,由于太阳能光伏发电具有安全可靠、无污染、制约少、故障率低、且维护简便等诸多优点,从而为人类大规模利用太阳能开辟了广阔的前景。而通过有效的现代技术,如真空镀膜、分子组装等技术所制备的柔性聚合物太阳能电池器件,成本低廉、合成工艺简单、容易加工和成膜、电池制作的结构可多样化。基于以上优点,聚合物太阳能电池材料的开发和研究引起了广大科学者的广泛关注。 1 聚合物太阳能电池工作原理 聚合物太阳能电池的基本工作原理与无机太阳能电池相似,概括的说是基于半导体异质结(p—n结) 或金属/半导体界面附近的光生伏特效应(Photovohaic Effect)。 具体过程为:在光照下,给体和受体分子被激发至各自的激发态,即电子从最高占有分子轨道(HOMO)激发到最低未占有分子轨道(LUMO),从而产生了电子一空穴对(激子)。然后,给体中的光生电子快速的转移至受体,同时受体中的光生空穴快速的转移至给体。这个转移过程在几个皮秒内完成,从而有效地阻止了光激发元的发光复合,导致了高效的电荷分离。这样,在外场作用下,电子和空穴分别向阳极和阴极迁移,运动形成了光电流。 2 聚合物太阳能电池材料 2.1 电子给体材料 常见的电子给体材料主要有聚对苯撑乙烯类(PPV)、聚芴类(PF)、聚噻吩类(PT)等。

绿色化学的发展与前景

绿色化学的发展与前景 摘要:随着社会的发展,化学产业迅速发展,不断推动着人类社会的进步,同时,也给环境带来了极大的负担,威胁着人们的健康和赖以生存的自然环境。然而污染防治虽卓有成效,但仍以治理为主,效果有限且费用昂贵,因此,绿色化学的出现极好地适应了发展趋势,将为社会的进一步发展和化学学科新的飞跃发挥巨大的作用。 关键词:绿色化学清洁生产环境污染 The development of Green Chemistry and Engineering Abstract: Accompanied with the development of the society, the chemistry industry is also developing quickly. As a result, it pushes forward the advance of society. However, meanwhile, it brings great burdens on the environment, which threat the health of man and the nature. Although the preventions of pollution are fruitful, we still mainly depend on treatments after pollution, it works out to a certain extent, and it really costs a lot. So, that’s why Green Chemistry, which fits the tendency of environmental protection well, is greatly welcomed. It will make efforts for the further development of the society and chemistry. Key words: Green Chemistry, Cleaner Production, Environmental pollution 随着21世纪的到来, 人类生产生活与化学越来越密不可分。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起了决定性的作用。目前, 化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域, 达到人人、事事、处处都离不开化学及其制品的程度。 然而,另一方面, 随着化学品的大量生产和广泛应用, 给人类本来绿色平和的生态环境带来了极大的破坏,威胁着人们的健康, 以及人类赖以生存的自然环境的可持续发展。工厂向大气中排放大量酸性物质,造成雨水被大气中存在的酸性气体污染,pH<5.6,达到酸雨的标准,致使许多建筑物、植物、以及人文自然 CO浓度大景观遭到严重破坏;而在生产过程中的大量有机物燃烧,致使空气中 2 幅升高,造成温室效应,使地球生态环境遭威胁;大量氯氟烷烃(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)的生产和使用使臭氧层出现明显的空洞,易使人发生皮肤癌、白内障等疾病,也会削弱人的免疫力,与此同时,对生态环境的影响也显著,会使农作物减产且品质下降,渔业产量下降以及森林被破坏。。。还有黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物。

绿色化学论文

华南理工大学材料科学与工程学院2010级本科生“Introduction to Green Chemistry”课程报告 学生班级:10级材料创新班学生姓名:李智豪成绩: 题目:Expound How to Approach the Goal of Risk Reduction via the Analysis of Examples Involving Green Chemistry 报告时间:Friday, Nov. 23, 2012 完成者:李智豪 绿色农药化学 摘要绿色化学是从根本上消除环境污染的必由之路。由于某些传统农药是引起环境污染的一个重要因素,因而对农药化学中的绿色化学进行研究和推广,具有非常重要的意义。本文应用绿色化学原理 对农药化学中的一些绿色化学方法和技术作了简单介绍 关键词农药化学;绿色化学;环境污染 农药化学是化学与农药学、生物学交叉形成的学科,它研究农药的设计、合成、分析、构效关系、降解代谢等有关化学的问题。它研究的主要内容是吸取近代生物化学和分子生物学等的最新成就,用化学物质来影响、控制和调整各种有害生物(包括植物动物微生物)的生长、发育、繁殖等生命过程,在保障人类健康和合理的生态平衡前提下,使有益生物得到有效的保护,有害生物得到有效的控制,以促使农业现代化向更高层次发展[1]。由于一些传统农药往往是引起环境污染的一个重要因素,因而对农药化学中的绿色化学进行研究和推广具有非常重要的意义。首先可以最大限度地减少在农药研制过程中对人与环境的有害影响;其次,通过绿色技术可以制得具有高效、高选择性、低毒、低残留等特性的绿色化学农药,从而使化学农药获得可持续发展。 1. 农药设计中的绿色化学 农药的研制一般要经过设计、合成、生物活性测试、工业化生产等环节,其关键在于设计过程,因为它是整个农药开发过程的基础和灵魂,设计时必须同时考虑合成、降解、代谢、经济效益等。因此,科学合理地设计目标分子,既保证了农药具有高效、低毒、低残留等特点,又有利于农药的合成和生产。合理设计的方法主要有以下几种: 1.1置换等电排原子 等电排置换是设计更加安全的化学农药的有效方法之一。硅是自然界存量丰富、价格

新能源技术及未来发展的论文

新能源技术及未来发展 论文题目新能源技术及未来发展 指导老师:姚馨 专业:电气工程及其自动化 班级: 13电气4班 学号: 姓名: 日期: 2016.9.20

内容摘要及关键字 【摘要】在地球环境污染和能源形势日趋严峻的今天,太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,具有储量大、利用经济、清洁环保等优点,越来越受到人们的重视,太阳能发电技术的应用更是目前关注的焦点。本文综述了太阳能发电的发展概况、研究动态及应用前景。并对太阳能电池板的工作原理进行介绍 还介绍和分析了电源逆变技术的相关理论和实现方法 并根据这些理论设计了带有自调节功能的太阳能发电装置. 【关键词】光伏发电 太阳能热发电 热风发电 太阳能电池

目录 1太阳能的主要情况 (4) 1.1传统化石燃料的开发使用会带来一系列的问题 (4) 1.2太阳能具有的优点 (4) 1.3我国太阳能利用状 (5) 2 太阳能热发电 (5) 2.1太阳能热发电技术 (5) 2.2太阳能热发电的主要问题 (5) 2.3太阳能热风发电 (7) 3太阳能光伏发电 (7) 3.1 光伏系统基本组成 (8) 3.2 光伏系统的分类 (8) 3.3 光伏系统的应用 (9) 3.4 光伏发电技术面临的问题 ................................................................... 错误!未定义书签。 4 太阳能电池........................................................................................................ 错误!未定义书签。 4.1 太阳能电池的工作原理. ..................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 太阳能电池的分类................................................................................. 错误!未定义书签。 4.3 影响太阳能电池转换效率的主要因 (11) 结论 (12) 参考文献 (12)

新能源与新材料产业发展现状与工作设想某

新能源与新材料产业发展现状 及工作设想 新能源与新材料产业部

目录 一、新区新能源与新材料产业发展现状 (3) (一)新能源与新材料产业基础 (3) (二)新能源与新材料产业布局 (11) (三)项目推进情况和重点推进项目的落地选址 (12) 二、新能源与新材料产业初步认识 (15) (一)新能源与新材料概念的界定 (15) (二)新能源产业发展现状 (16) (三)新材料产业发展现状 (19) (四)新区产业发展优势 (20) 三、工作设想 (22) (一)新能源与新材料产业定位 (22) (二)新能源与新材料产业发展重点 (22) 1、总部类 (24) 2、研发类 (25) 3、产业链关键环节的重点企业 (27) 4、光伏建筑一体化应用 (29) (三)打造产业集群 (30) 1、光伏太阳能装备制造示基地 (31) 2、光电建筑应用示区 (31) (四)产业发展建议 (31) 1、对于新能源与新材料产业认识的前瞻性 (31) 2、对于新能源与新材料产业促进的扶持性 (32) 3、明确产业发展的基础空间 (32) 4、加强分布式太阳能发电应用的规划工作 (33)

新能源与新材料产业发展现状及工作设想一、新区新能源与新材料产业发展现状 (一)新能源与新材料产业基础 根据统计,目前新区现有新能源与新材料企业74家,其兴区相关企业32家(见表1),开发区相关企业42家,初步形成了风力发电(见表2)、燃料电池(见表3)、太阳能光伏(见表4)、环保设备(见表5)四大领域。新能源与新材料产业实现工业产值34亿元和90亿元,占大兴区工业总产值的7.8%,税收的5.7%。占开发区工业总产值的4.5%,税收的2.1%。 开发区从1992年建区以来一直坚持高端发展定位,2009年万元GDP能耗为0.16吨标煤,远低于全国国家级开发区和市的平均水平。先后成为国家工业节水示园区、ISO14000国家环境管理示区、国家太阳能光伏产业集中应用示园。 从目前已入区企业的运营情况来看,新能源与新材料产业科技含量高、资金投入大、与相关产业的融合度高,对技术突破和经济发展带动明显。新区已经具备一定的产业基础,风电、光伏等产业链集群雏形初步显现。

新能源论文

新能源的意义及开发现状 新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。 据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,其中可开发利用500~1000亿度。但因其分布很分散,目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤,目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦,因风力断续分散,难以经济地利用,今后输能储能技术如有重大改进,风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等,理论储量十分可观。限于技术水平,现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟,故只占世界所需总能量的很小部分,今后有很大发展前途。 联合国开发计划署把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能(潮汐能)、传统生物质能等。下面分别对新能源做简单地介绍。 一、太阳能 太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有:太阳能电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。现在很多公司已经开始着手利用太阳能,例如青岛凌鼎新能源有限公司就利用太阳能研发了太阳灶、太阳能烤箱、太阳灶反光膜、太阳能开水器等系列产品。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说法,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。 二、核能 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量。核能的释放主要有三种形式:1.核裂变能:所谓核裂变能是通过一些重原子核的裂变释放出的能量。

绿色化工在生产中的重要性

绿色化工在生产中的重要性 中北大学化学工程与工艺 化学工业的发展极大地推动了人类物质生产和生活的巨大进步从钢铁冶金、水泥陶瓷、酸碱肥料、塑料橡胶、合成纤维,直到医药、农药、日用化学品等行业无不与化学工业息息相关,并且为人类创造了大量的物质财富,可以说现代社会生活已完全离不开化学工业和化工产品。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学在为人类创造财富的同时,给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步,由于科学中的不确定性,化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物,只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质,这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路近年来,世界各国化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,客观上也加剧了环境污染、温室效应等负面效应。一些著名的环境事件多与化学工业有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化,如2007年太湖蓝藻大面积暴发事件、2008年青岛浒苔暴发等。由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重,“可持续发展”成为21世纪经济和社会发展的重要战略,由此也催生了绿色化工的快速发展。 有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。 绿色化工指的是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理,由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。

化学专业论文-浅谈绿色化学化工的发展

浅谈绿色化学化工的发展 摘要:对绿色化学化工的定义、原则、绿色度的定量化以及绿色化学研究中出现的“绿色非绿”等基本问题的发展及研究进展进行了综述。在此基础上,对绿色化学的基本原则是否需要做必要的补充、绿色化学是否应该单独成为一门学科,以及如何更加有效地定量描述和评价产品的绿色度(绿色化学)和制造过程的绿色度(绿色化工)等基本问题进行了探索和研究。研究结果认为:绿色化学的十二原则仍然是今后绿色化学化工研究的指导原则,但应增加设计并制备可回收并反复使用的物质,如催化剂、手性试剂等,以及使用过程强化及集成方法,改进原有化工工艺,以提高生产效率和减少能耗等两条原则;绿色化学应该成为一门独立的学科而加以深入的研究和发展;绿色化学中的绿色度是可以量化的,但要根据不同的目标选择合适的评价参数和方法;同时要特别注意研究和克服离子液体等绿色化学研究中出现的“绿色非绿”问题。 关键词:绿色化学;绿色化学化工;绿色度定量化;绿色非绿 Development and research on basic issues of green chemistry and chemical technology JI Hongbing1,SHE Yuanbin2 (1School of Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2Institute of Green Chemistry and Ffine Cchemicals,Beijing University of Technology,Beijing 100022,China) Abstract:The paper firstly reviewsed the development and research progress ofn the basic issues,such as definition and principles of green chemistry and chemical technology as well as quantitative description of greenness extend and “non-green problems”in the research of green chemistry and chemical technology,and secondly exploresd and studiesd the questions,above issues based such as how to make a necessary complementarities theo present basic principles,i.e.,like the twelve principles,whether the green chemistry should be separated into an independent discipline or not,and how to describe and evaluate effectively the greenness extend of green products (green chemistry) and green processes (green chemical technology). In the view of our points, tThe twelve principles are consideredwould be still the guidinge principles to study green chemistry aftertime,but two new principles cshould be added,that is,design and manufacture of materials which could be reclaimed and used time after time,such as catalysts,chiral reagents etc.et. al,as well as improvement of former chemical engineering processes and techniquecs by using process intensification and integration etc.et. al.. Green chemistry and chemical technology should be as an independent discipline to beas that we can studiedinvestigate it more deeply. The greenness extend of products and processes could be quantitative described,but we must choose different parameters and methods must be chosen depending on different objectives. In the same time,we should pay more attention should be paid to studying and solvinge the problems of “non-green problems”,such as in research onf ionic liquids etc.et. al..

能源与可持续发展论文

能源与可持续发展论文文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

S H A N G H A I J I A O T O N G U N I V E R S I T Y 能源与可持续发展 ENERGY AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT 课程论文 THESIS OF CURRICULUM 论文题目:论我国新能源的发展 学生姓名: 杨诗婷 学生学号: 07 专业: 经济学类 指导教师: 李先令 学院(系) : 安泰经济与管理学院

目录

论我国新能源的发展 杨诗婷 F7 摘要 能源是人类藉以克服困难,维持生存的原动力,譬如太阳给我们光热,风吹动风车可以发电,燃烧汽油可用以推动汽车,使用瓦斯可以烹调、取暖,凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。而20世纪以来世界能源消费大幅增长,人均消费能源的多少,往往被看作一个国家贫富的标志。进五十年来世界经济的迅猛发展有赖于能源的大规模开发和利用。21 世纪,随着可持续性发展理念的日益深入人心,以及煤炭等常规能源直接燃烧所带来的负面效应如大气污染、酸雨和温室效应等的加剧,新能源越来越成为人们关注和研究的焦点。 本文将通过对新能源的简单介绍,对比世界与我国新能源的发展情况,从而分析我国新能源发展过程中存在的一些问题,进而提出我国新能源发展的未来战略和政治措施。 关键词:新能源,世界新能源,我国新能源,发展情况,问题,未来战略 引言 新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式,又指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由

新能源与环境保护论文修订稿

新能源与环境保护论文内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

题目:新能源与环境保护 学生姓名:朱健 专业班级: 14能动2 学号: 学院:冶金与能源学院 新能源的与环境保护 朱健 (华北理工大学,唐山,063200) 摘要 中国的能源发展面临资源,环境,经济和社会等诸多问题,形势不容乐观,面对人均能源资源减少,资源分布不均,环境污染严重,经济对能源依赖程度高的现实国情,要实现以较少的能源消费增长满足较高的经济增长需求,从根本上需要依靠能源生产和使用技术的提高,提升能源效率,降低能源成本,建立节约型能源,清洁型能源,鼓励新能源,提高环保水平,新能源的发展能有效的改善环境,是环境保护中必不可少的一部分。 关键词:新能源;环境保护 1 中国能源与环境现状

改革开放30 年来,能源在满足经济社会持续较快发展的同时,清洁化发展也取得了巨大成就。到2020年非化石能源占一次能源消费比重提高到15%,而"十二五"时期,我国非化石能源占一次能源消费比重从2010年的8.6%提高到2015年的12%。 能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础,环境则与人类社会生存和发展的质量密切相关。能源是环境的核心问题,而能源利用是引起环境变化的主要原因。可以说任何一种能源的开发利用都会对环境产生影响,其中又以化石能源为代表的非清洁能源最为严重。我们可以认为全球生态环境恶化的直接原因就是人类活动。 随着能源消费量的不断增加,全球能源消费结构也在经历不断变革。我国 2016 年全年能源消费总量 43.6 亿吨标准煤,比 2015 年增长 1.4%。煤炭消费量下降 4.7%,原油消费量增长 5.5%,天然气消费量增长 8%,电力消费量增长 5%。煤炭消费量占能源消费总量的 62%,比 2015 年下降 2 个百分点;水电、风电、核电、天然气等清洁能源消费量占能源消费总量的19.7%,上升 1.7 个百分点。自1990年以来,我国消耗了全球50%以上的新增能源、 70%以上的新增煤炭以及 40%的新增石油。庞大的能源消费需求导致了能源供应的全面紧张,能源安全问题日益突出。因此,我国因为能源消费而导致的环境恶化问题更加严重。 这主要体现在大气污染与温室气体排放两方面。我国大气污染状况十分严重,主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染保持在较高水平;机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势;全国形成华中、西南、华东、华南多个

绿色化学论文范文关于绿色化学的论文

绿色化学论文范文关于绿色化学的论文: 浅论“绿色”化学教育 摘要:在中学阶段进行绿色化学理念的教育,是培养具有绿色意识和环保能力的高素质人才的根本途径,也是解决环境问题的根本途径。本文提出了几点在中学化学教育过程中渗透实施绿色化学教育的设想,使更多的教育工作者投入这项工作,共同努力,使中学绿色化学教育成为可能。 关键词:绿色化学化学教育绿色化学教育 环境与发展问题,已成了当代世界共同面临的两难选择,成了对21世纪人类最严峻的挑战,人类不得不面临新的环境问题。为了从根本上预防和治理环境污染,必须依靠近年在国际上引起极大关注的化学领域——绿色化学(Green Chemisty)。 一、“绿色化学”的提出和内涵 “绿色化学”这个名称最早出现在美国环保局的官方文件中,以突出化学对环境的友好。1995年,美国总统克林顿、副总统戈尔专设了“总统绿色化学挑战奖”,以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究,鼓励支持重大的创造性的科学技术突破,从根本上减少乃至杜绝化学污染源。由于上述原因,使得“绿色化学”这个名称广为传播。 “绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%(原子经济性)。原子的利用率越高,意味着生产过程中废物的排放量越少,对环境的影响也越小。 把绿色化学融合于中学课程教材改革和课堂教学改革之中,便绿色化学成为中学化学教育的一个重要的组成部分,这是中学化学教育的崭新课题。 二、“绿色化学”在中学化学中的渗透 1、立足课堂,渗透绿色知识。 化学课堂是教学的主阵地,也是向学生传授环保知识的好场所。而绿色化学要求与环境教育宗旨是高度一致的。在实施环境教育过程中,要向学生阐明绿色化学的观点、要求,使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感。化学教师要充分挖掘和利用教材中的环保知识内容,采取渗透的方式,在介绍某种物质或操作方法时自然地引入相关的环保知识,让学生增长环保知识。如讲二氧化硫时,我就向学生说明它是一种主要的大气污染物,它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物质,空气中二氧化硫70%来源于工业燃料,12%来源于工业燃油,其余则来源于生活燃煤等。它既直接危害人的身体健康,又可以导致水质酸化,水生动物减少或绝迹,树木、庄稼枯死,还能腐蚀建筑物和文物。最后让学生讨论:如何防止和减少SO2的污染。这样既增强了学生的环保意识,又调动了学生学习的积极性 2、立足实验,培养绿色习惯。 化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的清晰的实验现象,增强直观的感性认识,而且能培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有害、有毒的物质,从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。实验教学与绿色化学联系最为紧密,最为直接,在实验教学贯彻绿色化学思想是非常必要的。 (1)、药品的贮存方法的规范化。如易挥发的液溴、浓硝酸、浓盐酸等用钟罩封闭贮存;

关于太阳能的论文

太阳能的开发和应用 摘要:能源是人类社会活动的物质基础。新能源的开发利用是人类的共识。太阳能是一种清洁的自然再生能源,取之不尽,用之不竭。开发和利用太阳能,既不会出现大气的污染,也不会影响自然界的生态平衡,而且只要阳光所及的地方,都有太阳能可以利用,太阳能以其长久性、再生性、无污染等优点备受人们的青睐。与此同时,在当今世界,常规能源逐渐减少,而世界人口却逐年增长,科学技术迅速发展,在不久的将来,现有的能源转换系统将不可避免地会发生巨大变革,无疑会利用一些新能源,而太阳能就会起到重要作用。可以预见,在21世纪,太阳能将会成为较为重要的动力源。开发利用太阳能是人类社会长期追求的目标。而本文将介绍一下太阳能的特点、发展历史、利用的方式、利用优缺点及当前的发展状况,讨论太阳能利用的发展趋势及其前景,还有关于太阳能的利用和它的发展将会给人类的生产、生活和社会发展带来的意义。 关键词:太阳能;现状;发展前景;社会意义 目录 一.引言 (1) 二.太阳能发展历史.................................................................................1(一)七个阶段 (1) (二)小结 (2) 三.太阳能利用背景 (2) 四.太阳能特点 (3) 五.国内外太阳能利用现况 (3) (一)国外现状 (3) (二)国内现状 (4) (三)太阳能热利用技术与太阳能光伏技术 (4) (四)利用优缺点 (5) 六.太阳能发展趋势及其前景 (5) (一)太阳能电池 (5) (二)有机薄膜太阳能电池的成熟 (6) (三)太阳能热水器 (6) (四)太阳能光电制氢产业 (6) (五)地球同步轨道光伏空间电站 (6) (六)太阳能密集型自控烤房 (6) 七.太阳能发展对社会的影响 (6) 八.结束语 (7)

新能源与现代生活论文

新能源与现代生活 论 文

题目:浅谈新能源汽车 摘要:能源是人类生存和发展的重要物质基础。随着人类使用能源特别是化石能源的数量越来越多,能源对人类经济社会发展的制约和对资源环境的影响也越来越明显。自从英国工业革命以来,以煤炭、石油和天然气等化石燃料为一次能源的供能系统极大地促进和推动了世界各国的经济发展。但与此同时,大量使用化石燃料带来了严重后果,环境污染、能源紧缺、生态破坏等等。人们已经认识到问题的严重性,在改进技术、节约能源的同时,积极探索新能源的开发和应用。本文从汽车领域着手,谈论新能源技术的应用以及人们为解决能源紧缺现状所做出的努力。 关键词:能源紧缺新能源新能源汽车 一、能源危机 能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会造成经济衰退。经济的快速增长一部分得益于化石燃料应用的快速发展,而原先人们却忽视了化石燃料的不可再生性,过度的开发和利用,没有注重在可再生能源应用领域的探索。最近几年的战争频繁、冲突不断,和能源的掠夺不无关系。现在的能源危机让人们提高了警惕,开始着手于新能源应用,减轻现今能源结构的负担,这也就是近十年来多个行业积极进行利用新能源的产品开发的原因。 二、新能源

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、核能。此外,还有沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源,称为常规能源。 我们所熟知的新能源的应用莫过于发电领域了。三峡水利发电站、葛洲坝水利枢纽、大亚湾核电站等等。其实除了发电之外,新能源的应用还很广泛,比如本文要论述的新能源汽车,就是正在蓬勃发展的一个领域。 三、新能源汽车 新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。混合动力汽车是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力。混合动力汽车的优点是:1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,

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