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文檔簡介
1、我國是以煤炭為主要能源的國家,煤炭作為一種戰(zhàn)略資源在我國經濟發(fā)展中具有特別重要的地位。但是目前煤炭在使用上存在利用率低,污染嚴重等缺點。那么發(fā)展?jié)崈裘杭夹g,提高煤炭利用效率、減少污染物排放對我國國民經濟發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。本論文研究煤高效清潔利用(重整制氫)的電化學新方法,是一種新型的潔凈煤技術,其原理是通過電解煤漿將煤炭重整,陰極制備高純氫氣,陽極得到烷烴,烯烴,羧酸,腐植酸等有經濟價值的產品。這一新型技術,同時兼有煤的清潔高效綜
2、合利用和新制氫方法開發(fā)的兩大能源主題。 本文對煤電氧化這一新的技術進行了研究,主要致力于提高煤電氧化的產品轉化率研究。首先,選擇Ti作為催化電極制備的基體,利用電沉積的方法成功地制備了Ti/FePt催化電極,測試了其形貌,結構等對電極性能的影響,實驗結果表明對煤的電氧化具有較高的催化活性。同時利用熱分解以及高溫條件下氫氣還原的方法,制備了一系列鈦基鉑鐵電極,XRD,EDS分析表明,催化層中形成了FePt,Pt3Fe,(Pt,F(xiàn)
3、e)合金相,但也有單質鉑,鐵氧化物摻雜。其對煤電氧化的催化性能與鉑鐵比例密切相關。其中,鉑鐵比例為1:1時,催化活性最高。 然后研究了硫酸,鹽酸,高氯酸體系中煤的電氧化情況,電流大?。焊呗人?鹽酸>硫酸。硫酸,鹽酸體系中,陰極反應只有析氫反應,在高氯酸體系中,除了析氫反應外,電解質也參與反應。雖然鹽酸,高氯酸電解質易于煤的氧化,但是仍然存有缺點,鹽酸溶液對電極腐蝕較大,高氯酸電解質需要消耗電解質,增加了成本。研究了三價鐵,鐵氰
4、化鉀,氯化鉀,溴化鉀四種催化劑對煤電氧化速率的影響,其中三價鐵,鐵氰化鉀對于提高煤電氧化的電流較為明顯,溴化鉀.氯化鐘次之。通過實驗得出:溴化鉀對煤電氧化電流的提高主要是受間接氧化機理影響,而氯化鉀主要是受吸附機理影響。 最后利用GC-MS測試了煤電氧化前后的氣,液,固三相的萃取組分,氣體產品主要成分為二氧化碳,一氧化碳,和少量的烷烴,烯烴.液體部分主要是一些帶有支鏈的鏈狀烷烴,以及環(huán)烷烴,固體部分主要是一些芳香族化合物及其衍
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