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第1章 绪论1

1.1 能源及能源利用1

1.1.1 能源的概念及分类1

1.1.2 能源利用的发展历程3

1.2 能源的重要性与能源危机4

1.3 能源转化中的化工过程5

1.4 能源化工过程的污染与防治7

参考文献8

第2章 新型煤化工9

2.1 煤化工概述9

2.1.1 煤的储量、生产及消费10

2.1.2 煤的基本特征12

2.1.3 煤化工发展简史18

2.2 煤炭液化20

2.2.1 煤炭直接液化20

2.2.2 煤炭间接液化26

2.2.3 煤炭直接液化和间接液化的对比30

2.3 煤基醇醚燃料31

2.3.1 煤制甲醇32

2.3.2 煤制二甲醚33

2.4 小结34

参考文献34

第3章 石油化工37

3.1 概述37

3.1.1 石油的基本知识37

3.1.2 原油的外观性质37

3.1.3 原油的组成38

3.1.4 石油的生成理论40

3.1.5 石油的储量、生产及消费41

3.1.6 石油的开采及提高采油率的方法41

3.2 石油炼制43

3.2.1 原油的一次加工43

3.2.2 原油的二次加工45

3.2.3 原油的三次加工55

3.3 石油产品59

3.3.1 汽油59

3.3.2 柴油60

3.4 小结61

参考文献61

第4章 天然气63

4.1 天然气基础知识63

4.1.1 天然气的成因63

4.1.2 天然气的开发利用进程64

4.1.3 天然气的组成64

4 1.4 天然气的分类65

4.1.5 世界天然气的储量与分布66

4.2 天然气的利用67

4.2.1 天然气的分离和净化68

4.2.2 天然气的化工利用76

4.3 非常规天然气79

4.3.1 天然气水合物80

4.3.2 煤层气82

4.3.3 页岩气83

4.4 小结85

参考文献85

第5章 生物质能87

5.1 生物质能基础知识87

5.1.1 生物质87

5.1.2 生物质能88

5.1.3 生物质能的加工利用88

5.2 生物质制取燃料乙醇89

5.2.1 燃料乙醇的应用和发展89

5.2.2 生产燃料乙醇的主要方法91

5.2.3 发酵法制取燃料乙醇91

5.2.4 燃料乙醇的应用展望93

5.3 生物质制取汽柴油94

5.4 生物质制取生物柴油94

5.4.1 生物柴油的性质94

5.4.2 生物柴油的原料95

5.4.3 生物柴油的制备方法96

5.4.4 国内外生物柴油的研究进展98

5.5 生物质制取生物油99

5.5.1 生物质热裂解99

5.5.2 生物油的物化性质99

5.6 生物油改质技术及应用100

5.7 生物质气化技术100

5.7.1 生物质气化过程100

5.7.2 生物质气化制取燃气101

5.7.3 生物质气化合成液体燃料101

5.7.4 气化技术的特点及存在的问题102

5.8 生物质制沼气103

5.8.1 沼气及其理化性质103

5.8.2 沼气发酵原料103

5.8.3 沼气发酵的微生物学原理103

5.8.4 大中型沼气工程的基本工艺流程104

5.8.5 沼气的高质化利用104

5.9 小结105

参考文献105

第6章 锂离子电池107

6.1 锂离子电池发展简史107

6.2 锂离子电池工作原理及结构108

6.2.1 锂离子电池的工作原理108

6.2.2 锂离子电池的结构108

6.3 锂离子电池正极材料109

6.3.1 Li-Co-O体系109

6.3.2 Li-Ni-O体系110

6.3.3 Li-Mn-O体系110

6.3.4 LiFePO4111

6.3.5 其他正极材料111

6.4 锂离子电池负极材料112

6.4.1 碳基负极材料112

6.4.2 硅基材料114

6.4.3 锡基材料115

6.4.4 其他负极材料116

6.5 其他新型锂离子电池116

6.5.1 锂－硫电池116

6.5.2 锂－空气电池117

6.6 锂离子电池的应用118

6.6.1 电子产品方面的应用118

6.6.2 交通工具方面的应用118

6.6.3 在国防军事方面的应用119

6.6.4 其他应用119

6.7 小结119

参考文献120

第7章 燃料电池121

7.1 燃料电池概述121

7.2 燃料电池的分类123

7.2.1 碱性燃料电池123

7.2.2 磷酸盐燃料电池124

7.2.3 熔融碳酸盐燃料电池124

7.2.4 固体氧化物燃料电池124

7.2.5 质子交换膜燃料电池125

7.2.6 直接甲醇燃料电池126

7.3 燃料电池的氢源127

7.3.1 氢的制取127

7.3.2 氢的存储129

7.4 燃料电池的应用131

7.5 小结132

参考文献133

第8章 超级电容器134

8.1 超级电容器及其发展历史134

8.2 超级电容器的分类135

8.2.1 双电层电容器136

8.2.2 赝电容电容器136

8.2.3 混合型超级电容器137

8.3 超级电容器的组成及特点138

8.3.1 超级电容器的组成138

8.3.2 超级电容器的性能指标141

8.3.3 超级电容器的特点142

8.4 超级电容器的电极材料143

8.4.1 碳基电极材料143

8.4.2 金属氧化物材料147

8.4.3 导电聚合物150

8.4.4 杂化电极材料151

8.5 超级电容器的应用153

8.6 小结155

参考文献156

第9章 CO2的捕集与资源化利用157

9.1 能源化工行业CO2的排放与控制157

9.2 CO2分离技术159

9.2.1 物理吸收法159

9.2.2 化学吸收法161

9.2.3 吸附法163

9.2.4 膜法171

9.2.5 低温蒸馏法174

9.3 CO2的资源化利用174

9.4 小结178

参考文献178