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目录 1

第1章 煤化学 陈皓侃，刘振宇　 1

1.1　绪论 1

1.2　煤结构的认识和发展 2

1.2.1 引言 2

1.2.2　煤的化学结构和结构模型 2

1.2.3　构成“网络结构模型”作用力本质的不同认识 6

1.2.4　煤的溶剂抽提 18

1.2.5　煤中非共价键 22

1.2.6　其他网络模型 27

1.2.7　计算机模拟技术在煤结构中的应用 34

1.2.8　小结 35

1.3　煤中硫和氮的变迁行为 36

1.3.1 引言 36

1.3.2　煤中硫的变迁形为 36

1.3.3　煤中氮的变迁行为 48

1.3.4　结论 54

1.4　煤中的矿物质及其反应行为 55

1.4.1 引言 55

1.4.2　煤中矿物质的本质 55

1.4.3　煤中矿物质的分析 56

1.4.4　矿物质在热反应中的行为 58

1.4.5　小结 65

1.5　煤中微量元素的研究 65

1.5.1 引言 65

1.5.2　煤中微量元素的含量和赋存形态 66

1.5.3　微量元素在煤转化过程中的变迁规律 77

1.5.4　小结 82

1.6　总结 83

参考文献 83

2.2　沉积有机质化学结构及非常规油气成因研究概况 89

第2章 石油生成化学 郭绍辉　 89

2.1 引言 89

2.3　沉积有机大分子的化学结构研究现状 92

2.4　沉积有机质大分子的非化学键研究概况 98

2.5　沉积有机质化学结构的新概念 100

2.5.1　沉积有机质的平均分子结构单元 100

2.5.2　沉积有机质的结构模型 101

2.5.3　复合结构概念模型 105

2.5.4　复合结构概念模型的地球化学意义 108

参考文献 110

3.1　绪论 113

第3章　燃料电池 孙公权　 113

3.2　电催化剂 115

3.2.1 引言 115

3.2.2　阳极电催化反应与电催化剂 116

3.2.3　氧阴极还原电催化剂 123

3.2.4　新型电催化剂载体材料 126

3.2.5　Pt基电催化剂的制备与表征技术 128

3.3　电解质膜材料 133

3.3.1　引言 133

3.3.2　含氟固态聚合物电解质膜 135

3.3.3　复合电解质膜 137

3.3.4　非氟固态聚合物电解质膜 141

3.3.5　聚合物电解质膜的结构与表征 146

3.4　电极与膜电极 148

3.4.1　引言 148

3.4.2　膜电极的制备与优化 149

3.4.3　电极与膜电极的表征 151

3.4.4　MEA的稳定性与使用寿命 154

3.5　燃料电池系统简介 156

3.5.1　碱性燃料电池 156

3.5.2　磷酸燃料电池 156

3.5.3　熔融碳酸盐燃料电池 157

3.5.4　固体氧化物燃料电池 158

3.5.5　聚合物电解质膜燃料电池 159

3.5.6　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

4.1　引言 165

4.1.1　能源研究领域生物与化学学科的交叉和渗透 165

4.1.2　生物质及其现代化利用概述 166

4.1.3　能源生物技术概述 172

4.2.1　生物质气化发电技术概述 175

4.2　生物质气化技术 175

4.2.2　生物质气化的物理化学原理 176

4.2.3　生物质气化的最新进展 181

4.2.4　生物质气化技术展望 185

4.3　生物质液化技术 185

4.3.1　生物质液化概述 185

4.3.2　生物质热裂解制燃料油 186

4.3.3　生物质液化产品的特性 188

4.3.4　生物质高压液化 189

4.3.5　生物油应用技术 190

4.3.6　生物质液化的最新进展 191

4.4　生物质燃料乙醇 193

4.4.1　燃料乙醇概述 193

4.3.7　生物质液化技术展望 193

4.4.2　生物质燃料乙醇 194

4.4.3　生物质燃料乙醇的最新进展 201

4.4.4　生物质燃料乙醇展望 203

4.5　生物制氢 204

4.5.1　概述 204

4.5.2　微藻光生物水解制氢 210

4.5.3　光合细菌制氢 216

4.5.4　有机物暗发酵制氢 218

4.5.5　生物水气转换（BWGS）制氢 222

4.6.2　生物柴油的生产技术现状及进展 226

4.6　生物柴油简介 226

4.6.1　生物柴油的定义 226

4.6.3　生物柴油产业化的关键 228

4.6.4　生物柴油展望 229

参考文献 230

第5章　储氢研究进展 周理　 237

5.1　概述 237

5.1.1　氢气燃料 237

5.1.2　氢化学能的释放 238

5.1.3　氢能的闭合循环 239

5.2　储氢原理 241

5.3　高压压缩 243

5.4　氢气液化 244

5.5　吸附储氢原理 245

5.6　纳米碳材料储氢 248

5.7　金属氢化物 254

5.8　复合氢化物 257

5.9　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

6.1　引言 265

6.1.1　太阳能利用的化学 265

6.1.2　太阳能转化为其他能源的化学过程 270

6.2　植物的光合作用及其在氢能源利用中的化学 271

6.2.1　光合作用的化学过程 271

6.2.2　光催化降解生物质制氢 272

6.2.3　光自养微生物产氢 274

6.2.4　光异养细菌分解有机物制氢 277

6.3　太阳能光催化分解水制氢 278

6.3.1　太阳能光催化分解水制氢的基本原理和途径 278

6.3.2　直接光电化学法分解水制氢 279

6.3.3　光催化分解水制氢 280

6.3.4　直接利用太阳可见光催化分解水制氢 284

6.4.2　合成甲醇 291

6.4　太阳能光合成化学品 291

6.4.1　概述 291

6.4.3　合成氨 292

6.4.4　其他化学品 293

6.5　太阳能转化光伏电池中的化学 293

6.5.1　概述 293

6.5.2　光伏电池材料的制备及性质 294

6.6　太阳能与环境化学过程 299

6.6.1　概述 299

6.6.2　光催化消除环境污染物 300

6.6.3　光催化消除环境污染物制氢 304

6.7.2　光合仿生农膜 305

6.7　其他 305

6.7.1　太阳能在航空航天方面的应用 305

6.7.3　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

7.1 引言 310

7.2　SO2污染治理 311

7.2.1　SO2的危害和治理 311

7.2.2　湿法烟气脱硫技术 313

7.2.3　干法烟气脱硫技术 315

7.2.4　电子束法等离子烟气脱硫技术 319

7.2.5　SO2的催化还原 321

7.2.6　SO2污染治理的发展趋势 323

7.3　还原性硫化物的治理 323

7.3.1　还原性硫的形态及其危害 323

7.3.2　不同形态硫化物之间的转化 324

7.3.3　硫化氢的脱除方法 325

7.3.4　有机硫的脱除 329

7.3.5　还原态硫治理的发展趋势 331

7.4　NOx污染治理 332

7.4.1　引言 332

7.4.2　NOx的选择性催化还原（SCR） 334

7.4.3　NOx直接分解 344

7.4.4　NOx的存储－还原（NSR） 348

7.4.5　NOx污染治理的发展趋势 350

7.5　二氧化碳的治理和利用 351

7.5.1　二氧化碳的温室效应和利用潜力 351

7.5.2　二氧化碳的分离回收 352

7.5.3　二氧化碳的埋存 357

7.5.4　二氧化碳的化学利用 360

7.5.5　二氧化碳治理与利用的发展趋势 364

参考文献 365