甲烷化学链制氢过程中Ni-Fe-Al复合载氧体的积碳特性研究
编号:97
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更新:2023-03-23 14:20:47 浏览:318次
张贴报告
摘要
化学链技术是近年来发展的一种高效、低碳的新型制氢技术,受到国内外相关学者的广泛关注,而载氧体作为其重要组成部分,在极大程度上决定了化学链反应的反应性能和循环稳定性,是化学链技术的重点研究方向。本文对工业常用的铁基载氧体掺杂Ni元素,同时改进了制备工艺,探究NiO含量为5%、10%和15%对于材料反应性能和积碳特性的影响。通过分析材料在进行还原阶段后的积碳情况和不同Ni元素含量条件下载氧体还原产物分布和氧空位变化,从机理上揭示掺杂Ni元素对材料积碳特性的影响方式。甲烷化学链制氢的还原反应结果表明,不同Ni元素掺杂量会影响材料活性位和还原产物,其中Fe60Ni10Al30材料综合反应性能最佳,所提供的活性位可以满足CH4活化需要,参与反应的O元素适量,载氧体中的铁氧化物除少量转化为Fe单质外,大多转化为FeO。当Ni含量较少时CH4活化速率无法满足需求,而过多的Ni掺杂还会使载氧体表面产生无法通过后续空气氧化消除的积碳,这对载氧体的循环稳定性和使用寿命影响较大。
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