生物油重質(zhì)組分制氫中CeO2改性的鐵基載氧體還原-制氫研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重和化石能源的短缺，氫能作為一種清潔高效的二次能源，由于其燃燒時(shí)污染物零排放的特點(diǎn)，被認(rèn)為是未來能源領(lǐng)域中一種理想的可替代能源。迄今為止，制取氫氣的技術(shù)已有多種，主要包括電解水制氫技術(shù)，蒸汽重整制氫技術(shù)，化學(xué)鏈制氫技術(shù)等。在以上制氫技術(shù)中，化學(xué)鏈制氫技術(shù)能夠在制取氫氣的同時(shí)分離CO2，是一種高效的、環(huán)境友好型的制氫方式，受到了極大的關(guān)注。
　　在化學(xué)鏈制氫技術(shù)中，制備高性能、高品格氧傳遞能力的鐵基載氧體是關(guān)鍵環(huán)

2、節(jié)。在本課題研究中，首先采用溶膠凝膠法制備了一系列CeO2改性鐵基載氧體，結(jié)合XRD、SEM、BET表征實(shí)驗(yàn)，研究了樣品制備參數(shù)的變化對(duì)改性載氧體性能的影響;隨后，在熱重分析儀上研究了樣品在不同反應(yīng)氣體濃度下的還原反應(yīng)性能，篩選出抗積碳能力強(qiáng)、還原反應(yīng)能力強(qiáng)的載氧體樣品;最后，在固定床反應(yīng)器上對(duì)篩選出的載氧體樣品進(jìn)行了化學(xué)鏈制氫及循環(huán)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，考察了在不同反應(yīng)氣體濃度和反應(yīng)溫度下載氧體持續(xù)循環(huán)制氫的能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CeO2改性鐵基載氧體

3、能夠有效地抑制積碳和其他副反應(yīng)發(fā)生，當(dāng)制備參數(shù)為m(Fe2O3)/m(CeO2)/m(Al2O3)=65/5/30且n(C6H8O7·H2O)/n(PEG400)=3時(shí)，改性鐵基載氧體具有多孔網(wǎng)狀物理結(jié)構(gòu)，其在化學(xué)鏈制氫中具有較強(qiáng)的還原能力和較高的制氫效率，在900℃、還原反應(yīng)氣濃度為CO/H2/N2=40/30/30下的制氫效率最高，單位質(zhì)量載氧體的制氫產(chǎn)量最高為274.2mL/g，氫氣濃度在98％以上，并且在20組循環(huán)反應(yīng)中沒有發(fā)生