鎂基儲(chǔ)氫材料中添加催化劑用于噻吩加氫反應(yīng)的研究.pdf

1、鎂基儲(chǔ)氫材料中的高活性氫在一定溫度下可用于噻吩發(fā)生加氫脫硫反應(yīng)。在鎂基儲(chǔ)氫材料中添加催化劑，可以有效改善材料的吸放氫性能。本文以Mg和微晶碳為原料，F(xiàn)e2O3為催化劑，通過機(jī)械力球磨法制備的鎂基儲(chǔ)氫材料70Mg20C10Fe2O3（質(zhì)量比）用于噻吩（800 ppm氣樣）加氫反應(yīng)。使用電子掃描電鏡(SEM)、X-射線衍射(XRD)、氣相色譜儀(GC)、氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)、HC-5型硫分析儀和排水放氫測試裝置等測試手段，對鎂基儲(chǔ)氫材料

2、70Mg20C10Fe2O3及噻吩加氫脫硫氣固相產(chǎn)物進(jìn)行了表征和分析。本文還討論了球磨時(shí)間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間等因素對鎂基儲(chǔ)氫材料70Mg20C10Fe2O3吸放氫性能和噻吩加氫反應(yīng)的影響。
　　研究表明，添加Fe2O3為催化劑可以有效改善材料的放氫性能。1 MPa氫氣氣氛、球磨3h分別制備70Mg20C10Fe2O3和70Mg30C，70Mg20C10Fe2O3在500℃放氫量可達(dá)540 mL/g，同條件下比70Mg30C多30

3、 mL/g，并且放氫速度比70Mg30C快。在360℃與噻吩發(fā)生加氫反應(yīng)時(shí)，70Mg20C10Fe2O3的噻吩轉(zhuǎn)化率可達(dá)87.9％，同條件下比70Mg30C的噻吩轉(zhuǎn)化率高出9.1％。
　　通過對材料70Mg20C10Fe2O3放氫氣體組成檢測表明，材料受熱放出氣體除了氫氣外，還有甲烷、乙烷、丙烯和丙烷;從70Mg20C10Fe2O3噻吩加氫反應(yīng)氣相產(chǎn)物中檢測出丁烷、正丁烯、順-2-丁烯、反-2-丁烯和異丁烷等的存在，HC-5型硫分

4、析儀未檢測出H2S。
　　通過TEM表征發(fā)現(xiàn)，球磨1～3 h的70Mg20C10Fe2O3顆粒大小不一，粒徑在幾十和數(shù)百納米之間。隨著球磨時(shí)間1～3 h增加，材料的顆粒大小更加均勻，平均粒度減小，材料的放氫量相應(yīng)增大。在360℃發(fā)生加氫反應(yīng)時(shí)，噻吩最大轉(zhuǎn)化率隨著球磨時(shí)間的增大逐漸增大，依次為58.5％、73.8％和87.9％。
　　儲(chǔ)氫材料70Mg20C10Fe2O3在不同溫度下分別進(jìn)行放氫實(shí)驗(yàn)和噻吩加氫實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的