鈣鈦礦型復(fù)合氧化物對(duì)甲烷的部分氧化及在混合太陽(yáng)能氧化還原過(guò)程的應(yīng)用

【摘要】：利用固相法合成了3種鈣鈦礦型復(fù)合氧化物Fe2O3-CaTixM1?xO3,研究了其結(jié)構(gòu)、晶型和氧化還原活性。在固定床反應(yīng)器中考察了該氧化物對(duì)兩步法甲烷催化氧化制合成氣及水分解制氫的活性及選擇性。X射線衍射結(jié)果表明3種鈣鈦型復(fù)合氧化物均由正交晶系鈣鈦礦相和赤鐵礦相組成。3種鈣鈦礦復(fù)合氧化物對(duì)甲烷的氧化活性順序?yàn)镕e2O3-CaTi0.85Ni0.15O3Fe2O3-CaTi0.85Co0.15O3Fe2O3-CaTi0.85Fe0.15O3。固定床反應(yīng)結(jié)果表明,以Fe2O3-CaTi0.85Ni0.15O3為氧載體催化劑,CH4轉(zhuǎn)化率可達(dá)96%,CO和H2產(chǎn)率達(dá)71%,同時(shí)水分解反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為40%。利用Aspen Plus?對(duì)Fe2O3-CaTi0.85Ni0.15O3在混合太陽(yáng)能氧化還原過(guò)程的效率及合成油和H2產(chǎn)率進(jìn)行了模擬。模擬計(jì)算結(jié)果證明基于復(fù)合氧化物的混合太陽(yáng)能氧化還原過(guò)程可以有效提高CH4利用率。 【作者單位】： 北卡萊羅納州立大學(xué)化工與生物分子工程系;東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院黑龍江省石油與天然氣化工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 鈣鈦礦型復(fù)合氧化物 甲烷 催化氧化 制氫
【基金】：美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(CBET-1254351) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51204057)~~
【分類號(hào)】：O643.36
【正文快照】： 引言鈣鈦礦型氧化物(ABO3)由于成本低,活性和化學(xué)穩(wěn)定性高,作為深度氧化催化劑被陳泛研究[1]。它可選擇性替代貴美屬催化劑,應(yīng)用于環(huán)境良好型的化工過(guò)程,如熱電廠的催化燃燒(NOx控制)和廢氣凈化(VOC去除和汽車尾氣轉(zhuǎn)化)[2-5]。鈣鈦礦型氧化物ABO3中A位美屬一般為稀土或堿土美

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