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，由于其燃燒時污染物零排放的特點，被認為是未來能源領域中一種理想的可替代能源。迄今為止，制取氫氣的技術已有多種，主要包括電解水制氫技術，蒸汽重整制氫技術，化學鏈制氫技術等。在以上制氫技術中，化學鏈制氫技術能夠在制取氫氣的同時分離CO2，是一種高效的、環(huán)境友好型的制氫方式，受到了極大的關注。
　　在化學鏈制氫技術中，制備高性能、高品格氧傳遞能力的鐵基載氧體是關鍵環(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表征實驗，研究了樣品制備參數(shù)的變化對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氣體濃度下的還原反應性能，篩選出抗積碳能力強、還原反應能力強的載氧體樣品;最后，在固定床反應器上對篩選出的載氧體樣品進行了化學鏈制氫及循環(huán)反應實驗，考察了在不同反應氣體濃度和反應溫度下載氧體持續(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發(fā)生，當制備參數(shù)為m(Fe2O3)/m(CeO2)/m(Al2O3)=65/5/30且n(C6H8O7·H2O)/n(PEG400)=3時，改性鐵基載氧體具有多孔網(wǎng)狀物理結(jié)構，其在化學鏈制氫中具有較強的還原能力和較高的制氫效率，在900℃、還原反應氣濃度為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)反應中沒有發(fā)生