2024年09月19日 星期四
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镧锶铁复合催化材料可提高制氢效率

2019/10/15 15:37:491558

http://www.nanowerk.com/报道:化学工程研究人员成功开发了一种新的催化剂,可以在太阳能的协助下使得甲醇与水反应,生成氢气和一种叫做syngas的燃料原料,而该技术的产氢效率将是传统产氢方式的三倍。

说明: Schematic of a hybrid process for liquid fuel and hydrogen generation

众所周知,氢能是清洁能源的一个重要组成部分,而最清洁的产氢方式是水分解。研究人员一直致力于开发成本低廉的水分解技术。如今,铁氧化物与镧锶铁氧化物混合物催化剂(LSF复合材料)的发现,将有助于实现这一目标。加入LSF复合材料后,铁的催化活性得到了加强,研究人员发现,使用新的催化剂后,77%的水蒸气可以转化为氢气,这远远大于传统热分解仅为20%的转换率。

在反应过程中,甲烷首先被加注在使用太阳能加热的反应器中,在催化剂的催化作用下,甲烷将分解为syngas与二氧化碳,与此同时,催化剂将脱氧。在分离第一阶段产生的气体后,“脱氧”后的催化剂将进入第二个反应器,与高温水蒸气反应,生产纯度为97%的氢气,这一过程中,催化剂将“得氧”,从而使其可以重新参与第一步反应,达到循环利用的目的。反应初期的水蒸气需要使用外部热源产生,一旦反应开始,反应生成的热量可以将水变为水蒸气,这意味着再也不需要外部能量的参与。

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研究人员指出,他们下一步将会调整复合材料配方,使其成本更低,催化效果更好,并且优化反应过程,使得反应器更加清洁高效。