目錄
第1章 緒論 1
1.1 可再生能源概述 1
1.1.1 可再生能源分類 1
1.1.2 可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2 催化轉(zhuǎn)化及儲(chǔ)存 4
1.2.1 光催化儲(chǔ)能簡(jiǎn)介 4
1.2.2 電催化儲(chǔ)能簡(jiǎn)介 7
1.2.3 熱催化儲(chǔ)能簡(jiǎn)介 12
1.2.4 多元協(xié)同儲(chǔ)能簡(jiǎn)介 15
1.3 可再生能源催化轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存研究進(jìn)展 18
1.3.1 可再生能源催化轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的主要內(nèi)容及研究方法 18
1.3.2 可再生能源催化轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì) 20
本章小結(jié) 22
習(xí)題 23
第2章 光催化儲(chǔ)能 24
2.1 光合作用概述 24
2.1.1 光合作用與生物圈 24
2.1.2 光合作用的基本過(guò)程 25
2.2 光催化儲(chǔ)能概述 27
2.2.1 光催化劑的基本概念 27
2.2.2 半導(dǎo)體光催化的熱力學(xué)基礎(chǔ) 27
2.2.3 半導(dǎo)體光催化的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 29
2.3 太陽(yáng)能光催化產(chǎn)氫 31
2.3.1 直接光解水制氫 32
2.3.2 間接光解水制氫 34
2.3.3 光生物法制氫 35
2.4 太陽(yáng)能光催化產(chǎn)過(guò)氧化氫 36
2.4.1 光催化水氧化產(chǎn)過(guò)氧化氫 37
2.4.2 光催化有機(jī)物氧化產(chǎn)過(guò)氧化氫 38
2.5 太陽(yáng)能光催化產(chǎn)C1 和多碳產(chǎn)品 39
2.5.1 光催化二氧化碳還原 39
2.5.2 光催化二氧化碳加氫 41
2.5.3 其他方式 42
2.6 太陽(yáng)能光催化合成氨 44
2.7 太陽(yáng)能光催化轉(zhuǎn)換有機(jī)物 47
2.7.1 光催化羰基化反應(yīng)制有機(jī)物 48
2.7.2 光催化羧化反應(yīng)制有機(jī)物 50
2.7.3 光催化偶聯(lián)反應(yīng)制有機(jī)物 51
2.8 太陽(yáng)能光轉(zhuǎn)化制其他高附加值產(chǎn)品 52
2.8.1 木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化 53
2.8.2 碳水化合物轉(zhuǎn)化 53
2.8.3 5-羥甲基糠醛轉(zhuǎn)化 54
2.8.4 聚合物轉(zhuǎn)化高附加值產(chǎn)品 55
本章小結(jié) 55
習(xí)題 55
第3章 電催化儲(chǔ)能 57
3.1 電催化儲(chǔ)能概述 57
3.2 電催化全解水制綠氫一體化儲(chǔ)能系統(tǒng) 58
3.2.1 電催化全解水制綠氫的基本原理 59
3.2.2 電催化全解水制綠氫一體化儲(chǔ)能系統(tǒng)概述 64
3.2.3 電催化全解水制綠氫一體化儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展前景 72
3.3 電催化二氧化碳還原制C1 和高價(jià)值的多碳產(chǎn)物(C2+) 74
3.3.1 電催化二氧化碳還原儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本原理 74
3.3.2 電催化二氧化碳還原儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展歷程 76
3.3.3 電催化二氧化碳還原儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展前景 81
3.4 電催化氮還原合成氨 82
3.4.1 電催化氮還原合成氨儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本原理 82
3.4.2 電催化氮還原合成氨儲(chǔ)能系統(tǒng)概述 85
3.4.3 電催化氮還原合成氨儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展前景 90
3.5 電催化尿素降解和直接尿素燃料電池 91
3.5.1 電催化尿素降解和直接尿素燃料電池的基本原理 91
3.5.2 電催化尿素降解和直接尿素燃料電池概述 93
3.5.3 電催化尿素降解和直接尿素燃料電池的發(fā)展前景 100
本章小結(jié) 100
習(xí)題 101
第4章 熱催化加氫儲(chǔ)能 102
4.1 熱催化加氫儲(chǔ)能概述 102
4.1.1 熱催化加氫儲(chǔ)能技術(shù)的基本概念 102
4.1.2 熱催化加氫儲(chǔ)能技術(shù)的反應(yīng)過(guò)程原理 103
4.1.3 熱催化加氫儲(chǔ)能的主要方式 103
4.1.4 熱催化加氫儲(chǔ)能技術(shù)的關(guān)鍵要素 104
4.1.5 熱催化加氫儲(chǔ)能技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 104
4.1.6 熱催化加氫儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用與展望 105
4.2 二氧化碳加氫儲(chǔ)能 106
4.2.1 二氧化碳加氫儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展歷史 106
4.2.2 二氧化碳加氫儲(chǔ)能技術(shù)的基本原理 106
4.2.3 二氧化碳加氫儲(chǔ)能技術(shù)的分類 108
4.2.4 二氧化碳加氫儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用與展望 113
4.3 烴類加氫儲(chǔ)能 114
4.3.1 烴類加氫儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展歷史 114
4.3.2 烴類加氫儲(chǔ)能技術(shù)的基本概念 114
4.3.3 烴類加氫儲(chǔ)能技術(shù)的基本原理 114
4.3.4 烴類加氫儲(chǔ)能技術(shù)的分類 115
4.3.5 烴類加氫儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用與展望 121
4.4 氮加氫合成氨儲(chǔ)能 121
4.4.1 合成氨催化反應(yīng)的基本原理 122
4.4.2 氮化物加氫合成氨儲(chǔ)能技術(shù) 122
4.4.3 氮化物電催化加氫合成氨儲(chǔ)能技術(shù) 125
4.4.4 氮化物加氫合成氨儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用與展望 128
4.5 液態(tài)有機(jī)物加氫儲(chǔ)能 128
4.5.1 液態(tài)有機(jī)物加氫儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展歷史 129
4.5.2 液態(tài)有機(jī)物加氫儲(chǔ)能技術(shù)的基本概念 130
4.5.3 液態(tài)有機(jī)物加氫儲(chǔ)能技術(shù)的分類 131
4.5.4 液態(tài)有機(jī)物加氫儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用與展望 135
本章小結(jié) 135
習(xí)題 136
第5章 太陽(yáng)能熱化學(xué)儲(chǔ)能 137
5.1 太陽(yáng)能熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)原理 137
5.1.1 概述 137
5.1.2 聚光集熱原理及指標(biāo) 138
5.1.3 太陽(yáng)能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化原理及指標(biāo) 140
5.2 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)H2O/CO2 分解 143
5.2.1 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)H2O/CO2 分解的發(fā)展歷史 143
5.2.2 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)H2O/CO2 分解的基本原理 143
5.2.3 載氧體材料合成 147
5.2.4 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)H2O/CO2 分解的反應(yīng)器 148
5.2.5 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)H2O/CO2 分解儲(chǔ)能的發(fā)展前景 151
5.3 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)含碳物料熱解/氣化 151
5.3.1 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)含碳物料熱解/氣化的發(fā)展歷史 151
5.3.2 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)含碳物料熱解/氣化的基本原理 151
5.3.3 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)含碳物料熱解/氣化的反應(yīng)器 154
viii 可再生能源催化轉(zhuǎn)化及儲(chǔ)存
5.3.4 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)含碳物料熱解/氣化的發(fā)展前景 157
5.4 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)甲烷裂解/重整 158
5.4.1 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)甲烷裂解/重整的發(fā)展歷史 158
5.4.2 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)甲烷裂解/重整的基本原理 158
5.4.3 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)甲烷裂解/重整的相關(guān)催化劑 161
5.4.4 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)甲烷裂解/重整的反應(yīng)器 162
5.4.5 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)甲烷裂解/重整的發(fā)展前景 165
5.5 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)材料加工及化學(xué)品生產(chǎn) 166
5.5.1 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)材料加工及化學(xué)品生產(chǎn)的發(fā)展歷史 166
5.5.2 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)材料加工及化學(xué)品生產(chǎn)的原理 166
5.5.3 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)CaCO3 煅燒的反應(yīng)器 169
5.5.4 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)金屬提煉 170
5.5.5 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)碳化物、氮化物和納米材料的生產(chǎn) 173
5.5.6 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)材料加工及化學(xué)品生產(chǎn)的發(fā)展前景 174
本章小結(jié) 174
習(xí)題 175
第6章 多能互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng) 176
6.1 多能互補(bǔ)儲(chǔ)能的必要性 176
6.2 多能互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)原理 176
6.2.1 多能互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)組成 177
6.2.2 多能互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景 181
6.2.3 多能互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展前景 181
6.3 多能互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)的分類 182
6.3.1 光/電協(xié)同催化轉(zhuǎn)化儲(chǔ)能 182
6.3.2 光/熱協(xié)同催化轉(zhuǎn)化儲(chǔ)能 187
6.3.3 電/熱協(xié)同催化轉(zhuǎn)化儲(chǔ)能 193
本章小結(jié) 199
習(xí)題 199
參考文獻(xiàn) 200