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化学进展丛书——能源化学进展 - 袁权
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下一篇 2008-05-01 00:32:09
出版日期:2005年8月
本书是《化学进展丛书》分册之一，着重介绍了近年来能源科学和技术发展中的化学问题。
能源是人类社会发展的支柱，能源科学技术的每一次重大突破都给生产力的发展和人类文明的进步带来重大而深远的影响，而化学则是各类能源技术的重要科学基础。
目前，化石燃料是人类使用的主要能源，这在今后相当长的时期内仍难以改变。在由煤、原油、天然气、油页岩等天然原料制取适合人类使用的产品的过程中，也就是物质的结构和组成的转化过程中，化学扮演着核心的角色。能源物质所含的化学能转化成热、电、机械、光等形式，这些过程大都经由化学反应而完成。此外，化石燃料的大量应用，又不可避免地增加了环境的负担，如何降低能源利用对生态的影响，减少污染物排放以及如何有效地进行污染治理，都离不开化学过程的使用。各类可再生能源技术已作为能源技术新的发展方向之一，如生物质和太阳能大规模利用等，其中所涉及的化学问题也是不可或缺的。所以，能源过程中涉及的化学问题的研究进展，必将有效地推动能源技术的进步。
按照《化学进展丛书》的宗旨，本书由国内著名的专家通过7章内容分别介绍了近年来世界能源技术发展中的若干重要方向和热点问题。即介绍了“煤化学”(陈皓侃、刘振宇研究员)、“石油生成化学”(郭绍辉教授)、“燃料电池”(孙公权研究员)、“生物质能与生物制氢”(虞星炬、赵宗保研究员)、“储氢研究进展”(周理教授)、“太阳能利用的化学”(李灿院士)、“化石能源转化利用中污染物的化学治理”(吴迪镛研究员、程昊、介新明博士)等领域中的最新发展趋势和重要研究结果。希望能对读者了解和把握能源化学研究中的前沿和动态有所帮助。
由于《化学进展丛书》的性质和篇幅所限，书中不能全面涉及能源发展的各方面，希望将在《化学进展丛书》再版时得以丰富和补充。编写中的不足之处也在所难免，恳请广大读者批评指正。
编者
２００５年5月
化学进展丛书——能源化学进展目录
第1章煤化学陈皓侃，刘振宇1
11绪论1
12煤结构的认识和发展2
121引言2
122煤的化学结构和结构模型2
123构成“网络结构模型”作用力本质的不同认识6
124煤的溶剂抽提18
125煤中非共价键22
126其他网络模型27
127计算机模拟技术在煤结构中的应用34
128小结35
13煤中硫和氮的变迁行为36
131引言36
132煤中硫的变迁形为36
133煤中氮的变迁行为48
134结论54
14煤中的矿物质及其反应行为55
141引言55
142煤中矿物质的本质55
143煤中矿物质的分析56
144矿物质在热反应中的行为58
145小结65
15煤中微量元素的研究65
151引言65
152煤中微量元素的含量和赋存形态66
153微量元素在煤转化过程中的变迁规律77
154小结 82
16总结83
参考文献83
第2章石油生成化学郭绍辉89
21引言89
22沉积有机质化学结构及非常规油气成因研究概况89
23沉积有机大分子的化学结构研究现状92
24沉积有机质大分子的非化学键研究概况98
25沉积有机质化学结构的新概念100
251沉积有机质的平均分子结构单元100
252沉积有机质的结构模型101
253复合结构概念模型105
254复合结构概念模型的地球化学意义108
参考文献110
第3章燃料电池孙公权113
31绪论113
32电催化剂115
321引言115
322阳极电催化反应与电催化剂116
323氧阴极还原电催化剂123
324新型电催化剂载体材料126
325Pt基电催化剂的制备与表征技术128
33电解质膜材料133
331引言133
332含氟固态聚合物电解质膜135
333复合电解质膜137
334非氟固态聚合物电解质膜141
335聚合物电解质膜的结构与表征146
34电极与膜电极148
341引言148
342膜电极的制备与优化149
343电极与膜电极的表征151
344MEA的稳定性与使用寿命154
35燃料电池系统简介156
351碱性燃料电池156
352磷酸燃料电池156
353熔融碳酸盐燃料电池157
354固体氧化物燃料电池158
355聚合物电解质膜燃料电池159
356直接甲醇燃料电池160
参考文献161
第4章生物质能和生物制氢虞星炬，赵宗保165
41引言165
411能源研究领域生物与化学学科的交叉和渗透165
412生物质及其现代化利用概述166
413能源生物技术概述172
42生物质气化技术175
421生物质气化发电技术概述175
422生物质气化的物理化学原理176
423生物质气化的最新进展181
424生物质气化技术展望185
43生物质液化技术185
431生物质液化概述185
432生物质热裂解制燃料油186
433生物质液化产品的特性188
434生物质高压液化189
435生物油应用技术190
436生物质液化的最新进展191
437生物质液化技术展望193
44生物质燃料乙醇193
441燃料乙醇概述193
442生物质燃料乙醇194
443生物质燃料乙醇的最新进展201
444生物质燃料乙醇展望203
45生物制氢204
451概述204
452微藻光生物水解制氢210
453光合细菌制氢216
454有机物暗发酵制氢218
455生物水气转换（BWGS）制氢222
46生物柴油简介226
461生物柴油的定义226
462生物柴油的生产技术现状及进展226
463生物柴油产业化的关键228
464生物柴油展望229
参考文献230
第5章储氢研究进展周理237
51概述237
511氢气燃料237
512氢化学能的释放238
513氢能的闭合循环239
52储氢原理241
53高压压缩243
54氢气液化244
55吸附储氢原理245
56纳米碳材料储氢248
57金属氢化物254
58复合氢化物257
59现状与前景小结259
参考文献260
第6章太阳能利用的化学李灿265
61引言265
611太阳能利用的化学265
612太阳能转化为其他能源的化学过程270
62植物的光合作用及其在氢能源利用中的化学271
621光合作用的化学过程271
622光催化降解生物质制氢272
623光自养微生物产氢274
624光异养细菌分解有机物制氢277
63太阳能光催化分解水制氢278
631太阳能光催化分解水制氢的基本原理和途径278
632直接光电化学法分解水制氢279
633光催化分解水制氢280
634直接利用太阳可见光催化分解水制氢284
64太阳能光合成化学品291
641概述291
642合成甲醇291
643合成氨292
644其他化学品293
65太阳能转化光伏电池中的化学293
651概述293
652光伏电池材料的制备及性质294
66太阳能与环境化学过程299
661概述299
662光催化消除环境污染物300
663光催化消除环境污染物制氢304
67其他305
671太阳能在航空航天方面的应用305
672光合仿生农膜305
673纳米技术和太阳能利用306
参考文献306
第7章化石能源转化利用中污染物的化学
治理吴迪镛，程昊，介兴明310
71引言310
72SO2污染治理311
721SO2的危害和治理311
722湿法烟气脱硫技术313
723干法烟气脱硫技术315
724电子束法等离子烟气脱硫技术319
725SO2的催化还原321
726SO2污染治理的发展趋势323
73还原性硫化物的治理323
731还原性硫的形态及其危害323
732不同形态硫化物之间的转化324
733硫化氢的脱除方法325
734有机硫的脱除329
735还原态硫治理的发展趋势331
74NOx污染治理332
741引言332
742NOx的选择性催化还原（SCR）334
743NOx直接分解344
744NOx的存储还原（NSR）348
745NOx污染治理的发展趋势350
75二氧化碳的治理和利用351
751二氧化碳的温室效应和利用潜力351
752二氧化碳的分离回收352
753二氧化碳的埋存357
754二氧化碳的化学利用360
755二氧化碳治理与利用的发展趋势364
参考文献365
本书适合于从事化学及能源领域的科研工作者、高校教师、研究生及准备考研究生的本科生阅读参考，同时对科技管理部门的有关人员以及相关企业的决策者有指导作用。
化学进展丛书——能源化学进展内容介绍:
本书是《化学进展丛书》之分册。书中主要介绍了近年来国内外能源化学的发展动态、研究重点以及未来发展趋势；能源化学热点问题的新思路、新方法以及学科交叉融合中的创新问题；重要的和潜在的应用前景，解决实际问题的应用实例等。旨在使化学及其相关学科领域的科学工作者在确定研究课题、学科融合和解决问题时有所参考。
本书适合于从事化学及能源领域的科研工作者、高校教师、研究生及准备考研究生的本科生阅读参考，同时对科技管理部门的有关人员以及相关企业的决策者有指导作用。
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