生物质液相重整制氢环境友好、能量利用效率高、产物气中CO浓度低,是极具发展潜力的制取可再生氢能源的新路线,因此受到了催化工作者的广泛关注。但现有液相重整催化剂的活性、选择性、经济性和安全性仍有很大的提升空间,并且对制氢工艺的改进工作很少见诸文献报道。我们在自然科学基金委的资助下,采用远少于传统的Raney Ni催化剂的碱抽提量,制备了不会自燃的Ni-Al2O3催化剂,不仅极大地提高了催化剂的操作安全性,而且活性、稳定性也明显优于Raney Ni催化剂;筛选得到了修饰方法简单、修饰效果好的无机Sn修饰剂,能够取代文献中采用的毒性大的有机Sn修饰剂;对液相重整反应工艺进行了改进,提出了制取无CO、CO2的产物气的方法,有效地简化了气体分离步骤;采用从头算分子动力学方法模拟了NiAl、NiB、NiP合金在急冷前后微观结构和电子性质的变化,揭示了急冷Ni基合金的微观结构;拓展了与生物质液相重整制氢密切相关的费托合成、水煤气变换和甲烷化反应的研究。通过这些工作,为生物质液相重整制氢提供了新的科学认识,也推进了生物质液相重整制氢的实用化。
英文主题词Biomass; aqueous-phase reforming; H2; Ni catalyst; modification