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“煤炭清洁高效转化”专刊

来源：燃料化学学报

专刊来自于《燃料化学学报》2022年第12期，共12篇研究成果。宁夏大学赵天生教授任客座主编。

行业视野

煤化工

类别

51个

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12篇

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  • CaO-Ca3Al2O6@Ni-SiO2复合催化剂制备及制氢性能

    作者(Author)： 许凯, 刘璐, 荆洁颖, 冯杰, 李文英

    摘要：吸附强化CH4/H2O重整制氢技术通过原位移除反应产生的CO2实现一步法制备高浓度H2,但该技术常用复合催化剂中的吸附组分CaO在吸脱附CO2时的体积变化会造成复合催化剂结构的坍塌,同时活性组分Ni也被反应生成的CaCO3包埋,造成催化和吸附性能的下降,严重影响制取H2的浓度。本研究利用阳离子表面活性剂辅助刻蚀的机理采用自模板法制备了CaO-Ca3Al2O6@Ni-SiO2复合催化剂。在吸附强化CH4/H2O重整制氢实验中,该复合催化剂制氢浓度达到99.6%,且10次循环后制氢浓度为97.3%,其高活性高稳定性归因于复合催化剂中的吸附组分CaO-Ca3Al2O6在反应-再生循环过程中体积反复膨胀收缩的过程均在SiO2空腔内进行,不会造成复合催化剂结构的坍塌,同时复合催化剂制备过程中采用SiO2包覆活性组分Ni防止了其在脱碳再生过程中团聚失活,但结构表征发现,复合催化剂的催化组分中仅有一部分是以Ni为核、SiO2为壳的核壳结构,还存在部分Ni直接负载在壳层SiO2上,这是导致10次循环反应中CH4转化率从99.5%降至91.8%的原因。
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    燃料化学学报
    2022年第12期
    189
    77
  • 费托蜡热裂解制线性α-烯烃工艺研究

    作者(Author)： 李镇伶, 程嵩鹏, 安良成, 刘素丽, 韩婷婷, 孙功成, 吕俊敏, 范素兵, 赵天生

    摘要：以煤制油工艺费托精制蜡为原料，在固定床反应器上进行了热裂解制线性α-烯烃（LAO）的实验，考察了原料组成、裂解温度、停留时间、水蜡比及循环工艺对转化率及裂解产物分布的影响，优化了工艺条件。结果表明，裂解温度及停留时间对原料转化率及LAO收率有显著影响，循环工艺可进一步提高LAO收率。过高的裂解温度或过长的停留时间均会导致生成的LAO的二次反应，对反应不利。在适合的工艺条件下可获得53%的LAO收率。
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    燃料化学学报
    2022年第12期
    194
    157
  • 基于La0.6Ca0.4Fe0.7Sc0.1Ni0.2O3-δ氧电极的可逆固体氧化物电池性能研究

    作者(Author)： 田云峰, 杨偲晨, 李宜桐, 章梦云, 顾水丹, 郑克晴, 王鑫鑫, 凌意瀚, 蒲健, 池波

    摘要：本研究制备了10%Sc掺杂的La0.6Ca0.4Fe0.7Sc0.1Ni0.2O3-δ(LCFSN)材料,采用半电池研究了该材料的氧还原催化活性(ORR)和氧析出催化活性(OER),发现LCFSN的ORR催化活性优于OER催化活性。组装了Ni-YSZ((Y2O3)0.08(ZrO2)0.92)/YSZ/GDC(Gd0.1Ce0.9O2-δ)/LCFSN全电池并研究了其在燃料电池模式(SOFC)和电解池模式(SOEC)下的电化学性能,电池在800℃以H2为燃料时的最高功率密度可达1.471 W/cm~2,在750℃, 50%H2O和1.3 V热中性电解电压条件下其产氢速率高达627 mL/(cm~2·h)。而且电池在100 h的稳定性测试中性能没有衰减,具有良好的稳定性。通过研究,证明了LCFSN是一个具有良好发展前景的氧电极材料。
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    燃料化学学报
    2022年第12期
    186
    73
  • ZIF-8/g-C3N4复合材料光催化深度氧化NO性能的研究

    作者(Author)： 尹晓荷, 庞吉胜, 娄晨思, 史雨翰, 朱鹏飞, 王传义

    摘要：采用热聚合法和原位沉积法分别制备g-C3N4、ZIF-8及不同质量比的ZIF-8/g-C3N4复合光催化材料，通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对其结构性质进行表征。表征结果表明，合成的ZIF-8/g-C3N4复合材料没有破坏ZIF-8与g-C3N4原始的晶体结构与形貌，且ZIF-8与g-C3N4形成了异质结，ZIF-8/g-C3N4复合材料的BET比表面积比g-C3N4提高了30多倍。光催化氧化去除NO结果表明，12.5%-ZIF-8/g-C3N4的NO氧化去除效率最佳，且不生成有毒中间产物NO2，具有最优异的光催化活性，对于NO的氧化去除率可达55.1%。机理研究表明，基于g-C3N4的异质结构不仅抑制了光生载流子的复合，而且由于g-C3N4与ZIF-8之间的协同作用，促进了可见光的吸收以及反应物分子NO的吸附，从而提高了复合材料对NO的光催化氧化性能。
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    燃料化学学报
    2022年第12期
    155
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