亚洲一区二区三区精彩视频在线-午夜精品一区二区三区蜜桃-成人高清视频中文在线观看-精品9999久久久久毛片

活性炭國(guó)家專精特新“小巨人”企業(yè)活性炭產(chǎn)學(xué)研合作

全國(guó)免費(fèi)咨詢熱線:400-000-1319

聯(lián)系我們
全國(guó)服務(wù)熱線:400-000-1319

電話:13570151199

傳真:020-39972520

郵箱:hanyan@hanyancarbon.com

地址:廣東省廣州市番禺區(qū)東環(huán)街番禺大道北555號(hào)天安總部中心30號(hào)樓6層

活性炭是甲酸脫氫催化劑的高性能載體
文章作者:韓研網(wǎng)絡(luò)部 更新時(shí)間:2021-11-23 16:13:04

  活性炭是甲酸脫氫催化劑的高性能載體

  為了迎合新能源系統(tǒng)的需求,發(fā)現(xiàn)以化學(xué)鍵形式儲(chǔ)存氫能并通過(guò)催化脫氫制氫的液相儲(chǔ)氫材料甲酸是儲(chǔ)氫的潛在候選者。對(duì)于甲酸的脫氫,我們催化劑的載體是通過(guò)對(duì)生物質(zhì)廢物進(jìn)行深度加工制成的活性炭。具有比表面積大、孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、耐酸堿等優(yōu)點(diǎn)的活性炭是理想的載體,從而導(dǎo)致含鈀催化劑具有優(yōu)異的催化性能。

  活性炭催化劑測(cè)試方法

  甲酸反應(yīng)的分解在三頸燒瓶中進(jìn)行(圖1)。反應(yīng)燒瓶的一個(gè)頸部留出10.0mL甲酸和甲酸鈉的混合溶液,另一個(gè)連接氣體滴定管。第三個(gè)插入熱電偶以測(cè)量反應(yīng)溫度。將混合溶液注入含有活性炭催化劑的反應(yīng)器后,通過(guò)記錄氣體滴定管中水的置換量來(lái)記錄產(chǎn)生的氣體的體積。除非另有說(shuō)明,反應(yīng)均在30℃下進(jìn)行。通過(guò)過(guò)濾從反應(yīng)混合物中回收用過(guò)的活性炭催化劑,然后用去離子水連續(xù)洗滌。干燥后,加入甲酸/甲酸鈉溶液進(jìn)行回收實(shí)驗(yàn)。

  圖1:甲酸脫氫制氫實(shí)驗(yàn)裝置。

  分析制成的活性炭催化劑

  活性炭催化劑的N2吸附-解吸等溫線和相應(yīng)的孔徑分布曲線在圖2a、b顯示。所有活性炭催化劑中的I型等溫線都證實(shí)了微孔結(jié)構(gòu)。通過(guò)ZnCl2的活化,載鈀活性炭催化劑的比表面積從會(huì)增加。這是合理的那個(gè)的ZnCl2與O-2反應(yīng),形成的ZnO和Cl2,并且所產(chǎn)生的ZnO可以與C原子進(jìn)一步反應(yīng)以產(chǎn)生CO2和Cl2,以便實(shí)現(xiàn)孔隙制造的目的。當(dāng)P/P0接近1時(shí),所有活性炭催化劑的吸附容量趨于飽和,沒(méi)有明顯的滯后回線,表明它們具有較小的微孔。從圖2可以看出催化劑的孔徑主要分布在0.34和0.55nm之間。無(wú)論以什么材料為活性炭前驅(qū)體,ZnCl2活化的催化劑的微孔結(jié)構(gòu)更為豐富。與材料一炭化得到的無(wú)序多活性炭成對(duì)比(圖2c)、材料二結(jié)構(gòu)呈均勻的圓柱形蜂窩狀(圖2d)。

  圖2:(a)N2吸收-解吸等溫線和(b)各種催化劑的孔徑分布。(c)活性炭催化劑一和(d)催化劑二的SEM圖像。

  活性炭的催化活性

  具有不同材料制成的活性炭催化劑的性能支持30℃下的總體積(H2+CO2)產(chǎn)量。對(duì)于活性炭催化劑一觀察到較好的催化活性,其中反應(yīng)在120分鐘內(nèi)完成。產(chǎn)生的氣體經(jīng)GC測(cè)定為H2和CO2,摩爾比為1:1,其中CO低于檢測(cè)限(<1ppm)。同樣,催化劑二表現(xiàn)出第二好的催化性能,120分鐘時(shí)轉(zhuǎn)化率為95%。但在相同條件下,兩種催化劑值的差別對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率分別為34%和27%。鈀顆粒的大小與催化劑的TON值呈負(fù)相關(guān),主要是因?yàn)榱捷^小的鈀具有更多的活性位點(diǎn)。此外,較小的納米粒子具有“干凈”的表面(未覆蓋)和更活躍的邊緣/角原子,因此它們表現(xiàn)出出色的催化性能。

  圖3a研究了活性炭催化劑一在20–60℃下對(duì)甲酸分解的活性。隨著反應(yīng)溫度的升高,產(chǎn)氣率明顯增加。催化劑的穩(wěn)定性對(duì)實(shí)際應(yīng)用很重要。三個(gè)循環(huán)后,催化活性有一定程度的下降(圖3b)。重復(fù)使用性測(cè)試后催化劑的TEM表征發(fā)現(xiàn)平均粒徑從最初的2.9nm增加到3.2nm。反應(yīng)后活性炭催化劑的XPS表征表明鈀的含量減少。在甲酸的脫氫,鈀有利于CH鍵的激活,這往往是脫氫的速率控制步驟。因此,過(guò)程中活性炭催化劑鈀的降低也可能是活性下降的另一個(gè)原因。

  圖3:(a)在不同反應(yīng)溫度下由活性炭載鈀催化的總體積(H2+CO2)生成和(b)甲酸分解的穩(wěn)定性測(cè)試。(c)回收的活性炭催化劑TEM顯微照片和粒度分布。

  活性炭是甲酸脫氫催化劑的高性能載體,經(jīng)過(guò)綜上所述,將高效鈀納米粒子負(fù)載在兩種活性炭上用于甲酸脫氫。由ZnCl2活化的原材料獲得的催化劑的鈀粒徑分布為2.9nm和3.6nm,小于未活化催化劑的粒徑分布。分析表明,ZnCl2處理提高了催化劑的比表面積。此外,活化的催化劑更接近中性,這將有利于從甲酸中去除氫。原材料的性質(zhì)也決定了活性炭催化劑的性能。活性炭的比表面積越高就能給鈀納米粒子提供更多的位點(diǎn)。此外,其均勻的蜂窩結(jié)構(gòu)和更強(qiáng)的親水性進(jìn)一步促進(jìn)了液體甲酸的分解速度。這項(xiàng)研究不僅提供了一種利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為活性炭碳源的方法,而且還加速了甲酸作為移動(dòng)設(shè)備中氫氣供應(yīng)的發(fā)展。

文章標(biāo)簽:椰殼活性炭,果殼活性炭,煤質(zhì)活性炭,木質(zhì)活性炭,蜂窩活性炭,凈水活性炭.

本文鏈接:http://www.lqzzx.com/hangye/hy1052.html

查看更多分類請(qǐng)點(diǎn)擊:公司資訊    行業(yè)新聞    媒體報(bào)導(dǎo)    百科知識(shí)