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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于煤气化细渣构建碳基氧还原催化剂及其催化性能研究
  • 作者

    王思敏龚岩李恒赵丽丽郭庆华于广锁

  • 单位

    华东理工大学洁净煤技术研究所宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

  • 摘要
    气化细渣是煤气化过程产生的一种含碳量较高的固体废弃物。经炭灰分离得到的高炭是制备炭材料的潜在碳源。本研究以气化细渣浮选-酸洗后的高炭为前驱体,通过高温活化制备了氮掺杂碳基催化剂,结合拉曼光谱、XPS和SEM等表征,探究了活化剂比例和氮源对催化剂理化特性的影响,揭示了两者与催化剂氧还原性能的内在关联,验证了气化细渣作为原料制备碳基氧还原催化剂的可行性。结果表明,随着活化剂KOH比例的增加,碳基催化剂的氧还原催化性能先增加后减小,当高炭和KOH质量比为1∶4时其催化性能最优。此外,相较于氯化铵,以三聚氰胺作为氮源具有更强的氮掺杂效应,使得CKN6-143催化剂的起始电位可达0.87 V(vs. RHE),极限扩散电流密度为4.95 mA/cm~2,平均电子转移数为3.82,表现出良好的电催化性能,为气化细渣的高值化利用奠定了基础。
  • 关键词

    气化细渣氧还原反应多孔碳氮掺杂

  • 基金项目(Foundation)
    宁夏回族自治区重点研发计划重大项目(2019BCH01001);上海市青年科技启明星计划(21QA1402300)资助~~;
  • 文章目录
    1 实验部分
    1.1 原料预处理
    1.2 材料制备
    1.3 表征测试
    1.4 电化学测试
    2 结果与讨论
    2.1 活化剂比例对氧还原性能的影响
    2.1.1 理化特性表征
    2.1.2 氧还原反应催化性能
    2.2 不同氮源对氧还原性能的影响
    2.2.1 理化特性表征
    2.2.2 氧还原反应催化性能
    3 结论
  • 引用格式
    王思敏,龚岩,李恒,赵丽丽,郭庆华,于广锁.基于煤气化细渣构建碳基氧还原催化剂及其催化性能研究[J].燃料化学学报,2022,50(06):714-723.DOI:10.19906/j.cnki.jfct.2022006.
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