国际科技合作与交流专项项目(2007DFC61690)
- 作品数：14 被引量：86H指数：6
- 相关作者：马建新周伟徐军科李兆静潘相敏更多>>
- 相关机构：同济大学华东理工大学上海市宝山区环境监测站更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目长江学者和创新团队发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程环境科学与工程电气工程更多>>
- La_2O_3对Ni/α-Al_2O_3催化剂结构及沼气重整制氢性能的影响被引量：6
- 2009年
- 用浸渍法制备了不同La2O3含量的Ni/La2O3-α-Al2O3催化剂,考察了La2O3含量对沼气重整制氢Ni/α-Al2O3催化剂结构和性能的影响。反应在固定床反应器中进行,以V(CH4)/V(CO2)=1的混合气体模拟沼气。并运用XRD、H2-TPR、BET、TEM及TG-DSC对催化剂进行了表征。结果表明,La2O3的添加能增强金属Ni与载体之间的相互作用,并能抑制金属Ni颗粒在高温下的团聚和烧结。随着La2O3含量的升高,金属Ni的分散度和催化剂的还原性能更好。La2O3对Ni/α-Al2O3催化剂重整活性的影响取决于La2O3的添加量。催化剂w(La2O3)为6%时活性较好,掺杂过量的La2O3反而使催化剂活性下降。在100h的稳定性实验中,10Ni/6La2O3-α-Al2O3催化剂上甲烷和二氧化碳转化率保持较稳定,100h后分别只下降了2%和7%。
- 李兆静周伟徐军科汪吉辉马建新
- 关键词：氧化镧
- 中温质子交换膜燃料电池及电堆性能研究
- 2011年
- 考察了Nafion212和山东东岳集团提供的短支链,低EW值的全氟磺酸膜(PFSA)质子传导率,并制备MEA,分别在75、85℃以及95℃三个温度条件下进行了单电池测试。测试结果表明:在95℃温度条件下,山东东岳集团提供的PFSA性能优于Nafion212膜,因此选取前者提供的质子交换膜制备5片MEA组装成100 W电堆,并在80℃和95℃条件下对电堆进行性能测试和抗CO测试,结果表明:在不同温度条件下阳极进气采取增湿时电堆性能大大优于未增湿时电堆性能,提高操作温度可以使CO耐受性得到很大提升。
- 郑小亮杨代军李冰陶侃马建新
- 关键词：操作温度
- La_2O_3改进Ni/γ-Al_2O_3催化剂上沼气重整制氢被引量：7
- 2009年
- 为了寻求制备氢气的可再生资源及减少沼气的排放量,用浸渍法制备了不同La_2O_3含量的Ni/La_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂,用CH_4/CO_2体积比为1的混合气体模拟沼气,考察了还原温度、反应温度、空速等操作条件对该催化剂上沼气重整制氢性能的影响。并运用H_2-TPR、TEM、TG-DSC等对催化剂进行了表征。结果表明:La_2O_3含量为6%的催化剂具有较好的综合性能;载体中掺杂适量La_2O_3能增加金属Ni的分散性,提高催化剂的可还原性及载体对CO_2的吸附能力,从而改善了催化剂的活性及抗积炭性,使催化剂具有较好的稳定性。在100h的稳定性实验中,CH_4及CO_2转化率、H_2及CO的选择性、H_2/CO比平均值分别约为87.4%、88.8%、87.3%、93.8%及0.92。催化剂表面积炭速率非常低,仅为0.7279mg/(g_(cat)·h)。
- 徐军科汪吉辉李兆静周伟马建新
- 关键词：氧化镧制氢
- 制备方法对甲烷干重整催化剂Ni/La_2O_3/Al_2O_3结构及性能的影响被引量：14
- 2009年
- 采用浸渍法及蒸发法制备了Ni/La2O3/Al2O3催化剂,考察了制备方法对其结构及甲烷干重整催化性能的影响。通过XRD、H2-TPR、BET、TEM、TG-DSC等方法对催化剂进行了表征。结果表明,浸渍法制备的催化剂具有较好的Ni分散性、更均匀的粒径分布,较大的比表面积及更优的孔结构,从而具有更好的Ni抗烧结能力及抗积炭性。浸渍法制备的催化剂平均积炭速率很低,约为0.673 7mg/(gcat.h),相当于蒸发法制备催化剂的21%。活性测试结果表明,浸渍法制备的催化剂上CH4、CO2转化率及H2、CO选择性比蒸发法制备的催化剂分别高约5%、10%及4%、3%,具有更好的稳定性。
- 徐军科任克威周伟王晓蕾李兆静潘相敏马建新
- 关键词：氧化镧镍氧化铝催化剂结构
- 小分子烃类及含氧有机物蒸汽重整制氢反应热力学被引量：4
- 2010年
- 针对12种烃类、醇类、醛类和醚类的蒸汽重整制氢反应,选择体系压力为0.1 MPa,有机物和水按反应生成二氧化碳和氢气的计量比进料,采用化工流程模拟软件Aspen Plus计算了甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、甲醇、乙醇、丙醇、甲醛、乙醛、二甲醚和乙醚在不同温度下发生的蒸汽重整制氢反应过程的反应吉布斯自由能、各物质的平衡摩尔分数以及氢选择性和产率。结果表明:烃类重整需在700℃以上才能获得较高的氢产率,其中甲烷蒸汽重整最有利;醇类中的甲醉相对乙醇和丙醇而言。更适合于进行重整制氢反应,在150℃就能得到很高的氢产率(0.97);醛类中甲醛体系在低温下的氢产率趋近1;醚类中二甲醚体系在180℃时氢产率最高。不同物质的重整平衡体系中,一氧化碳的含量随温度升高而增高。
- 熊刚华李平张世渊周兴贵潘相敏周伟
- 关键词：烃类蒸汽重整制氢热力学
- 整体结构催化剂浸渍过程的动力学行为被引量：2
- 2011年
- 以贵金属Pd(Ⅱ)和过渡金属Mn(Ⅱ)为活性组分,具γ-Al2O3涂层的堇青石陶瓷蜂窝为载体,采用过量浸渍法,考察了蜂窝型整体结构催化剂制备过程中浸渍条件(浸渍液pH值、温度和浓度)对活性组分在载体上吸附量的影响,确定了Pd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)适宜的浸渍pH值和温度。比较了浸渍液在蜂窝通道中的填充时间、浸渍液向γ-Al2O3涂层毛细孔内渗透时间、活性组分在蜂窝通道内溶剂中的扩散时间、活性组分在γ-Al2O3涂层毛细孔内溶剂中的扩散时间以及载体对活性组分的吸附时间,发现浸渍过程受吸附动力学控制。根据Lagergren吸附动力学模型拟合了活性组分在不同浓度下的吸附曲线,并以Langmuir和Freundlich吸附等温式对吸附等温线进行了拟合。结果表明,Lagergren二阶吸附模型更吻合实际吸附行为;Pd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附都遵循Langmuir单层吸附机制。
- 王寅赫崇衡汤睿冯大龙李平
- 关键词：浸渍金属离子吸附速率吸附等温线
- 助剂对Ni/Co双金属催化剂上沼气重整制氢的影响被引量：4
- 2010年
- 用传统的等体积浸渍法制备了不同助剂掺杂的NiCo/γ-Al2O3双金属催化剂,用V(CH4)/V(CO2)=1的混合气体模拟沼气,考察了助剂对沼气重整制氢催化剂NiCo/γ-Al2O3的催化性能与结构的影响。运用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、BET比表面积与孔结构分析(BET)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)、程序升温加氢(TPH)等手段对催化剂进行了表征。结果表明,NiCo/γ-Al2O3催化剂掺杂La2O3、CeO2或CaO后活性较好。CeO2在反应前后发生了晶型转变,ZrO2反应后仍以晶体形式存在,其它助剂以无定形均匀地分散在载体中。除ZrO2外的助剂增强了载体与金属之间的相互作用,使催化剂难以被还原。助剂的添加使催化剂的比表面积、孔容都有所减少,却明显改善了催化剂的抗积炭性能,其中La2O3与CeO2是较好的助剂。
- 徐军科
- 关键词：双金属催化剂制氢助剂
- La_2O_3对沼气重整制氢催化剂Ni/γ-Al_2O_3的影响被引量：21
- 2008年
- 用浸渍法制备了不同La2O3含量的Ni/La2O3/γ-Al2O3催化剂,用CH4/CO2体积比为1的混合气体模拟沼气,考察了La2O3对沼气重整制氢催化剂Ni/γ-Al2O3的结构及催化性能的影响.运用XRD、H2-TPR、BET及TEM等手段对催化剂进行了表征.结果表明,La2O3对催化剂Ni/γ-Al2O3的影响主要取决于其含量.载体中La2O3的添加增强了Ni与Al2O3之间的相互作用.添加适量的La2O3能使催化剂具有更好的可还原性,并能增加金属Ni的分散性,抑制反应过程中Ni的烧结,提高载体对CO2的吸附能力,从而改善了催化剂的抗积炭性,使催化剂具有较好的活性及稳定性.反之,过量La2O3的掺杂会使催化剂的抗积炭性及活性下降.当La2O3含量为6%(w)时,催化剂中Ni晶粒具有较好的分散性、还原性及抗积炭性,从而使催化剂具有更好的活性及稳定性.
- 徐军科任克威王晓蕾周伟潘相敏马建新
- 关键词：氧化镧制氢分散性
- 球形氧化铝负载Ni-Co双金属催化剂上沼气重整制氢——操作条件的影响被引量：2
- 2010年
- 前期研究开发出了活性、稳定性和抗积碳性能都较好的沼气重整制氢Ni-Co/La2O3-Al2O3催化剂。在此基础上选用商业球形氧化铝作为载体（4~5 mm）并掺杂La2O3,用浸渍法制备了Ni-Co/La2O3-Al2O3球形催化剂,以CH4/CO2体积比为1的混合气模拟沼气,考察了操作条件对工业尺度催化剂沼气重整反应性能的影响。结果表明：负载活性组分的γ-Al2O3球形催化剂的沼气重整活性基本达到小试的水平。反应温度升高有利于提高催化剂的重整活性,850℃以上催化剂的活性趋于稳定。反应温度升高有利于减少催化剂的表面积碳,却加速了金属颗粒的团聚。随着空速的增加,催化剂的活性显著降低。较好的催化剂还原方式为用纯H2在700℃下还原2 h,用该方式还原的催化剂反应后金属粒径较小,平均积碳速率较低。
- 李兆静周伟徐军科汪吉辉马建新
- 关键词：制氢
- Ni-Co双金属催化剂上沼气重整制氢机理被引量：7
- 2011年
- 用传统湿式浸渍法制备了La2O3掺杂的商业γ-Al2O3负载的沼气重整催化剂Ni-Co/La2O3-γ-Al2O3,并用程序升温加氢(TPH)、程序升温氧化(TPO)、程序升温表面反应(TPSR)、程序升温脱附(TPD)及脉冲实验对催化剂进行了表征.结果表明,沼气重整过程中Ni-Co/La2O3-γ-Al2O3催化剂上的表面碳物种主要来源于CH4的裂解,CO2的贡献很小.CH4裂解能够产生三种活性不同的碳物种,即Cα、Cβ与Cγ.随着反应的进行,Cα物种减小而Cβ与Cγ物种增加,且Cγ物种能够转变为惰性的石墨碳.重整反应过程中CH4与CO2的活化能相互促进.催化剂表面的O物种与C反应生成CO或与CHx反应生成CHxO再分解为CO与吸附态的H物种,可能是Ni-Co/La2O3-γ-Al2O3催化剂上沼气重整的速率控制步骤.
- 徐军科沈利红周伟马建新
- 关键词：镍钴双金属催化剂制氢
