等离子体催化氨气裂解制氢的初步研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaodong0814
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氨气是燃料电池汽车潜在的非碳基氢源。贵金属Ru、负载型氨气裂解制氢催化剂活性虽高但价格昂贵,非贵金属负载型催化剂也可以将氨气完全分解,但是温度要求极其严格,高达600℃以上,不利于实际应用。因此采用非贵金属催化剂在较低温度下将氨气完全分解的研究受到了广泛的关注。 介质阻挡放电非平衡等离子体是一种在常温常压下可实现的,非常有效的分子活化手段。在等离子体中,电子通过电场加速而获得足够高的能量(1-10eV),使反应物分子激发、离解和电离,形成高能活化状态的反应物种。 本论文采用介质阻挡放电非平衡等离子体与非贵金属负载型催化剂相结合进行氨分解制氢的等离子体催化新方法的研究,以期望在常压及较低温度下使氨气有效分解。论文主要研究了Ni、Fe、Cu等非贵金属负载型催化剂的制备方法,考察了非平衡等离子体与催化剂耦合对氨分解的效果,在于筛选出一种能与等离子体相匹配高效分解氨气的催化剂,以便于提高常压、较低温度下氨分解制氢的速率和能效。 本论文取得的主要结果如下: 1、首次将介质阻挡放电非平衡等离子体与非贵金属催化剂相结合用于催化氨气裂解制氢反应。结果表明,用介质阻挡放电非平衡等离子体与非贵金属催化剂相结合所形成的等离子体催化法裂解氨气制氢可以显著提高非贵金属催化剂的催化活性,并提高放电反应的能量效率。在常压,450℃和氨气进料体积空速850h-1的条件下,介质阻挡放电等离子体和NiO/Al2O3催化剂共同作用下氨气转化率可达99%以上,能量效率可达664L(STD)/kW·h。 2、介质阻挡放电非平衡等离子体与非贵金属催化剂在一定温度下能对催化氨气裂解制氢反应产生显著的协同效应。如,在450℃条件下,单独使用NiO/Al2O3催化剂和介质阻挡放电等离子体时氨气的转化率分别为5.9%和17.8%,相同条件下将二者同时使用则氨气的转化率竟达99%以上。这种协同效应表现在,一方面催化剂能利用介质阻挡放电过程中产生的‘电热’催化氨气分解;另一方面,等离子体可能加速表面吸附态氮原子的重组脱附,从而加速催化剂表面的氨气分解反应。 3、采用浸渍法制备催化剂,筛选出一种适合等离子体催化分解氨气的催化剂,活性组分为Ni,载体为Al2O3。 4、在等离子体催化氨气裂解制氢反应中,等离子体对催化剂的组成合结构有影响,使活性组分由氧化态转变为氮化态,从而提高氨气分解转化率和降低制氢能耗。
其他文献
通过连续两年田间试验,研究吉林省中部玉米主产区施钾对春玉米产量、养分吸收、转运、分配及钾肥利用率的影响。结果表明,施用钾肥可显著提高春玉米产量,在一定施钾范围内,春
<正> (一) 明治维新,是日本近代史上一个划时代的事件,是一次具有资产阶级革命意义并带有近代民族民主运动鲜明特点的资产阶级改革运动。日本经过明治维新,摆脱了半殖民地化
以凤凰单枞茶和青梅为主要原料,按传统工艺进行茶味青梅蜜饯制作,并以总糖含量、茶多酚含量为指标,对茶味青梅蜜饯进行品质评价。试验结果表明:经茶汤腌渍液加工的青梅蜜饯总
<正> 当年万里觅封侯,匹马戌梁州。关河梦断何处?尘暗旧貂裘。胡来灭,鬓失秋,泪空流,此生谁料,心在天山,身老沧州!陆游(1125—1210)字务观,号放翁。南宋爱国诗人。陆游一生始
珍珠系珍珠贝科动物马氏珍珠贝、蚌科动物三角帆蚌、褶纹冠蚌的双壳类动物受刺激形成的,具有定神定惊、明目消翳、解毒生肌等功效.[1]用于治疗惊悸失眠、惊风癫痫、目生云翳
针对北方某市水源切换对典型地区实际给水管网铁稳定性的影响开展试验研究。选取2个小区用户各1家,对其管网出水水质进行连续10个月的跟踪监测。结果表明,在本次水源切换过程
丁基橡胶及其改性橡胶产品具有优良的性能,应用前景广泛。综述丁基橡胶的发展情况,介绍丁基橡胶的特点、用途及常见的改性橡胶品种,阐述丁基橡胶的生产工艺技术,以期为今后丁
<正>日前,中国营销创意界的盛典——2015金投赏国际创意节在上海举行。一汽-大众奥迪应邀出席阿里妈妈大数据专场对话活动。一汽-大众奥迪销售事业部副总经理于秋涛与现场的
针对孤岛运行的交直流混合微电网,提出一种功率协调控制策略。为了实现交直流混合微电网在子微网间无互联通信条件下交流频率和直流母线电压的稳态无差运行,对可调度型分布式