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二甲醚重整制氢新型催化剂的制备及活性研究 被引量：1
1
作者 连晶红 郭常青 +5 位作者 谭弘毅 张亮 王志达 史言 卢卓信 闫常峰 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期25-31,共7页
针对二甲醚水蒸气重整制氢中两步反应的特点,制备了Cu-Mo2C/Al2O3双功能催化剂.采用XRD、SEM、TEM及XPS等手段对该催化剂的形貌及结构进行表征.结果显示,Mo2C及Al2O3均匀混合,催化剂表面疏松多孔;Cu粒子均匀负载,负载Cu之后催化剂粒径减... 针对二甲醚水蒸气重整制氢中两步反应的特点,制备了Cu-Mo2C/Al2O3双功能催化剂.采用XRD、SEM、TEM及XPS等手段对该催化剂的形貌及结构进行表征.结果显示,Mo2C及Al2O3均匀混合,催化剂表面疏松多孔;Cu粒子均匀负载,负载Cu之后催化剂粒径减小,催化活性增强.性能测试显示在400℃及450℃反应区间二甲醚的转化率最高,接近100%,H2的生成速率最高能够达到1482μmol/(min·g).导致催化剂活性下降的主要原因为反应系统中的水蒸气和Mo2C之间反应使得催化剂的表面氧物种含量大幅增加,导致催化剂表面的活性位被表面氧物种覆盖. 展开更多
关键词 碳化钼 二甲醚 水蒸气重整 失活机理
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生物质气化剩余炭粉制备成型活性炭性能研究 被引量：3
2
作者 许伟 刘军利 +3 位作者 邓先伦 孙云娟 许玉 刘光华 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期91-98,共8页
以木屑气化剩余炭粉为原料,通过添加活化助剂次氯酸钙和使用黏结剂羧甲基纤维素钠、沥青、酚醛树脂成型,经炭化、水蒸气活化,制得成型活性炭。考察了黏结剂种类和添加量、活化助剂添加量、水蒸气活化条件对制备活性炭性能的影响,结果发... 以木屑气化剩余炭粉为原料,通过添加活化助剂次氯酸钙和使用黏结剂羧甲基纤维素钠、沥青、酚醛树脂成型,经炭化、水蒸气活化,制得成型活性炭。考察了黏结剂种类和添加量、活化助剂添加量、水蒸气活化条件对制备活性炭性能的影响,结果发现:沥青、酚醛树脂作黏结剂时,单独和配合使用都可以制备性能较好的成型活性炭;活化助剂的添加有利于提高制备活性炭的吸附性能,但会影响活性炭强度和得率。当活化助剂添加0.3 g、水蒸气活化温度850℃、水蒸气活化时间45 min、水蒸气流量1.5 mL/min时,沥青(添加量25 g)为黏结剂制备的活性炭AC1、酚醛树脂(添加量6 g)为黏结剂制备的活性炭AC2、沥青(添加量10 g)和酚醛树脂(添加量3 g)共为黏结剂制备的活性炭AC3,3种样品的碘吸附值最高超过900 mg/g,亚甲基蓝吸附值最大达180 mg/g,强度最高为99%,得率最高为32.9%;活性炭的微孔率最高大于83%,比表面积和总孔容积最大达697.04 m 2/g和0.38 cm 3/g。 展开更多
关键词 活性炭 活化助剂 黏结剂 强度
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木质活性炭精制稻米油应用研究 被引量：3
3
作者 王傲 孙康 +1 位作者 蒋剑春 刘光华 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期25-32,共8页
在分析活性炭物化性能的基础上,探讨了4种化学法和2种物理法活性炭对四级稻米油的精制效果,并考察了工艺条件对四级稻米油精制效果的影响;通过溶剂法对吸附后活性炭进行再生,进一步分析了再生活性炭对稻米油的精制效果,以及再生过程中... 在分析活性炭物化性能的基础上,探讨了4种化学法和2种物理法活性炭对四级稻米油的精制效果,并考察了工艺条件对四级稻米油精制效果的影响;通过溶剂法对吸附后活性炭进行再生,进一步分析了再生活性炭对稻米油的精制效果,以及再生过程中稻米油和谷维素的回收情况。研究结果表明:焦糖脱色率是影响活性炭对四级稻米油精制脱色效果的关键因素;化学法活性炭CAC4精制稻米油的最佳工艺条件为吸附温度50℃、振荡吸附时间30 min、一次性投加,此条件下且活性炭添加量30%精制后稻米油的色泽度为黄30、红3.0(罗维朋比色槽宽度133.4 mm),达到一级稻米油的标准,谷维素质量分数0.24%,谷维素损失率89.25%,稻米油损失率46.70%;CAC4吸附2次时对稻米油仍有明显的精制脱色效果。活性炭的再生结果表明:再生后活性炭的吸附性能基本恢复,具有较好的稻米油精制效果,三次再生CAC4精制稻米油的色泽度为黄30、红2.5;同时活性炭再生过程中可实现稻米油和谷维素的有效回收,以及色素分子的选择性分离。 展开更多
关键词 活性炭 稻米油 谷维素 活性炭再生
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基于锅炉出口蒸汽压力的生物质气化热能转换一体化系统的自适应智能控制 被引量：1
4
作者 杜海江 徐冰燕 +3 位作者 李宗楠 刘光华 李崇实 董燕萍 《新能源进展》 2014年第2期104-110,共7页
本文描述了一个以上吸式生物质气化炉、生物质气燃烧器及蒸汽锅炉组成的一体化生物质能热转换系统的自适应智能控制方法。系统以PLC为工具,以锅炉出口蒸汽压力为控制参数,根据锅炉出口蒸汽压力的变化,自动调节气化炉的供料量与产气量,... 本文描述了一个以上吸式生物质气化炉、生物质气燃烧器及蒸汽锅炉组成的一体化生物质能热转换系统的自适应智能控制方法。系统以PLC为工具,以锅炉出口蒸汽压力为控制参数,根据锅炉出口蒸汽压力的变化,自动调节气化炉的供料量与产气量,并随之调节燃烧器的空气供应量,最终实现随蒸汽压力的改变而自动调节锅炉供热量的目标。以生物质气化为基础的一体化供热及自适应智能控制系统已经在工业应用中得到可靠验证。 展开更多
关键词 锅炉出口蒸汽压力 生物质气化 自适应智能控制 一体化控制
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CO_2钙基吸附剂在急速加热下释放机理的研究
5
作者 彭垚 郭常青 +2 位作者 谭弘毅 刘光华 闫常峰 《新能源进展》 2018年第6期519-525,共7页
利用自主开发的急速加热和快速质谱气固相反应分析仪进行了CO_2钙基吸附剂N2气氛中300℃/s、500℃/s、600℃/s、800℃/s高加热速率下释放机理的研究,实验发现CaCO_3的热分解速率随着加热速率的提高而提高。根据最可几动力学模型函数判... 利用自主开发的急速加热和快速质谱气固相反应分析仪进行了CO_2钙基吸附剂N2气氛中300℃/s、500℃/s、600℃/s、800℃/s高加热速率下释放机理的研究,实验发现CaCO_3的热分解速率随着加热速率的提高而提高。根据最可几动力学模型函数判定方法,求得动力学三因子为:E=129.38 kJ/mol,n=6/5,A=806 129 s^(-1),反应动力学模型函数为:f(α)=5/2(1-α)[-ln(1-α)]^(3/5)。结果表明,急速加热器中CaCO_3分解反应速率比在热重分析仪(thermo gravimetric analyzer, TGA)中快,活化能小于同条件下TGA测得的活化能,且动力学机理符合随机成核及长大模型,与TGA等慢速加热实验中测得的收缩核模型存在较大差异。 展开更多
关键词 CO2钙基吸附剂 急速加热 CaCO3分解 本征反应
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改进型固定床上吸式气化炉及其在蒸汽锅炉中的代油燃烧应用
6
作者 杜海江 郭常青 +2 位作者 徐冰嬿 李宗楠 刘光华 《新能源进展》 2015年第3期177-183,共7页
在蒸汽锅炉进行生物质能源改造中,生物质气化燃气代替煤、油具有成本、环保、政策方面的优势,但必须解决焦油的二次污染问题。本文提出以改进型即中部出气固定床上吸式气化炉生产生物质可燃气,及焦油成分随燃气直接在锅炉炉膛燃烧的技... 在蒸汽锅炉进行生物质能源改造中,生物质气化燃气代替煤、油具有成本、环保、政策方面的优势,但必须解决焦油的二次污染问题。本文提出以改进型即中部出气固定床上吸式气化炉生产生物质可燃气,及焦油成分随燃气直接在锅炉炉膛燃烧的技术路线,并以2 T/h蒸汽锅炉为例对气化炉的主要结构参数进行设计计算。采用基于锅炉输出蒸汽压力的气化炉鼓风自适应控制方法实现系统的闭环控制。最后通过实际应用案例实测数据的热能计算证明生物质气化燃气在蒸汽锅炉中代替煤、油燃烧的可行性。 展开更多
关键词 生物质气化燃气 生物质锅炉 锅炉燃料 改进型上吸式气化炉
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木炭水蒸气催化气化制取合成气 被引量：5
7
作者 宁思云 应浩 +4 位作者 徐卫 孙云娟 尹航 贾爽 刘光华 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1308-1315,共8页
以木炭为原料,选用KOH、K_2CO_3、KHCO_3、KNO_3为催化剂,在上吸式固定床气化炉中,进行水蒸气催化气化制取合成气实验。考察了不同催化剂、催化剂用量、水蒸气流量、气化温度对木炭水蒸气气化的炭转化率、产氢率、气体组成体积分数和H_2... 以木炭为原料,选用KOH、K_2CO_3、KHCO_3、KNO_3为催化剂,在上吸式固定床气化炉中,进行水蒸气催化气化制取合成气实验。考察了不同催化剂、催化剂用量、水蒸气流量、气化温度对木炭水蒸气气化的炭转化率、产氢率、气体组成体积分数和H_2/CO值的影响。实验通过炭吸收催化剂溶液来负载催化剂,实验结果表明:4种催化剂都可提高木炭气化效率,在浸渍相同质量分数的催化剂溶液下,催化活性顺序为KOH>K_2CO_3>KHCO_3>KNO_3。碳转化率及产氢率都随着催化剂溶液浓度的增加而增大,但浓度过高增加趋势逐渐变缓,催化剂溶液质量分数在4%～6%较为合适。增加水蒸气流量,气体产物中H_2体积分数增大,H_2/CO值增大。升高温度可促进炭气化反应,950℃时碳转化率和产氢率分别达到98.7%和145.23g/kg。实验可得到H_2/CO比1.53～4.09范围间的合成气,可用于合成甲醇、甲烷、二甲醚等燃料。 展开更多
关键词 木炭 催化气化 合成气 H2/CO比
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质子交换膜燃料电池催化剂纳米铂材料研究进展 被引量：4
8
作者 王志达 甘源 +1 位作者 闫常峰 刘光华 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期72-80,共9页
提高活性、降低贵金属担载量是质子交换膜燃料电池(PEMFC)催化剂的重点研究内容,纳米铂材料是提高阴极氧还原反应(ORR)活性的核心研究方向之一。基于对104篇文献的分析,综述了纳米铂颗粒的粒径、晶面和形貌对催化剂的活性和寿命的影响,... 提高活性、降低贵金属担载量是质子交换膜燃料电池(PEMFC)催化剂的重点研究内容,纳米铂材料是提高阴极氧还原反应(ORR)活性的核心研究方向之一。基于对104篇文献的分析,综述了纳米铂颗粒的粒径、晶面和形貌对催化剂的活性和寿命的影响,以及纳米铂合金的成分和核-壳结构等因素对催化性能的影响。分析现有方法技术的优点和不足,提出催化剂有序化结构和优化ORR反应过程的研究方向。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 阴极催化剂 氧还原反应 纳米铂 活性 寿命
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Mo_2C/Al_2O_3的制备及其催化二甲醚水蒸气重整性能研究 被引量：2
9
作者 张亮 连晶红 +1 位作者 闫常峰 郭常青 《新能源进展》 2018年第5期365-370,共6页
通过浸渍沉淀法结合程序升温碳化法制备了Mo_2C/Al_2O_3复合催化剂,并应用于二甲醚水蒸气重整催化体系的研究。考察了二甲醚水解催化载体、水解功能组分Al_2O_3与重整功能组分Mo_2C的比例、反应物浓度对复合催化剂活性的影响。结果表明,... 通过浸渍沉淀法结合程序升温碳化法制备了Mo_2C/Al_2O_3复合催化剂,并应用于二甲醚水蒸气重整催化体系的研究。考察了二甲醚水解催化载体、水解功能组分Al_2O_3与重整功能组分Mo_2C的比例、反应物浓度对复合催化剂活性的影响。结果表明,β-Mo_2C与γ-Al_2O_3载体以Mo/Al=1/1耦合后能够高效催化二甲醚重整制氢,其最佳进料水醚比为5,最适反应温度为400℃。 展开更多
关键词 碳化钼 二甲醚 重整制氢
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热处理温度对Pt_(3)Co二元金属催化剂氧还原性能影响及泛函密度理论研究 被引量：2
10
作者 麦奕朗 解相生 +2 位作者 王志达 闫常峰 刘光华 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期114-121,共8页
制备低成本、高活性、高稳定性的铂(Pt)基氧还原反应(ORR)催化剂是质子交换燃料电池(PEMFC)大规模商业化应用的关键。以钴(Co)等非贵金属与Pt掺杂制备二元合金PtM催化剂不仅可以减少Pt用量,还可以获得高于Pt金属催化剂的ORR催化活性和... 制备低成本、高活性、高稳定性的铂(Pt)基氧还原反应(ORR)催化剂是质子交换燃料电池(PEMFC)大规模商业化应用的关键。以钴(Co)等非贵金属与Pt掺杂制备二元合金PtM催化剂不仅可以减少Pt用量,还可以获得高于Pt金属催化剂的ORR催化活性和稳定性。本研究使用浸渍还原法制备碳载铂钴ORR催化剂,通过控制热处理还原温度来控制纳米颗粒的结构、晶相、尺寸等,从而改善催化剂的ORR性能。XRD、TEM和电化学分析结果综合表明,热处理温度对纳米颗粒合金度和平均粒径有显著的影响,平均粒径和合金度随着热处理温度升高而增大。通过控制热处理温度可以获得粒径与合金度之间的最优值从而提高催化剂氧还原活性,实验表明,800℃是低粒径和高合金度的平衡点,在所有制备的催化剂中有最高的质量活性(0.41 A/mg_(Pt))和稳定性。进一步的密度泛函理论(DFT)计算表明高合金度的Pt_(3)Co结构表面可以降低速控步反应势垒,提高ORR活性。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 碳载铂钴催化剂 氧还原反应 浸渍还原法 活性与稳定性 密度泛函理论
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