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由于化石燃料的日益枯竭和环境问题的日益严重,世界上的科学家、政治家乃至全体人民都开始关注与人类生存密切相关的能源的问题。最新的资料表明,人类现在所赖以使用的化石燃料(包括石油、天然气、煤等)在地球上的储量已经到了临近枯竭的时候。石油,这个目前世界上使用量最大的能源,由于其储量的缺乏,地理分布的不均,使国际油价持续上涨,从而导致各个国家和地区的利益冲突也越来越明显,甚至爆发战争。所以寻找一个可以再生的利用价值高的新能源就迫在眉睫。在这个意义和背景下,氢能源因其很高的燃烧值和利用率,优异的可再生能力和清洁性进入了科学家们的视野。从本世纪以来,对氢能源利用的各个环节的研究已经成为了科学界的热点之一(包括生产、储运和利用)。传统的水煤气法制备氢气效率低下,而且制备的氢气不纯净。本文设计了一种新的流程来制取纯净的氢气,以适应目前氢气利用的要求。流程分成制氢部分和还原气体再生部分。制氢过程中引入FeO-Fe2O3材料体系来作为中间媒介反应物,使其在800℃条件下与水发生反应,夺取水中的氧,放出氢气,反应方程式为H2O(l)+ 2FeO=Fe2O3+H2;然后使用还原性气体还原中间媒介反应物,带走其中的氧,使其回到低价态,反应方程式为Fe2O3+ CO=2FeO+CO2。在还原气体再生部分,将上述过程中得到的还原尾气CO2与煤或者其他含碳物质反应,制取CO作为还原中间媒介反应物过程中所使用的还原气体。使用介孔硅材料SBA-15作为中间媒介反应物的载体,使用浸渍法将氧化铁成功载到SBA-15上。研究了不同温度下还原过程对中间媒介反应物的影响,发现在不同反应温度下中间媒介反应物的形态将发生不同的改变,在800℃条件下一定时间内的还原有利于中间媒介反应物保持原有的物理形态。使用质谱来实时检测记录反应过程中的尾气浓度变化,从而研究反应的过程和原理。通过这个方面的研究,得出还原反应过程和相图的关系。根据尾气中生成物尾气的变化曲线,研究了反应的动力学,使用一级反应模型和缩核反应模型对动力学曲线进行拟合。研究了反应的转化率和体系反应稳定性,结果表明产品气中的H2是纯净的;体系的稳定性较好。