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Ni,Pd,Pt负载α-MoC催化水煤气变换反应理论
被引量:
2
1
作者
史肖
邹雪燕
+1 位作者
黄伟
左志军
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1107-1112,共6页
氢能因清洁高效、可再生等优点,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。水煤气变换反应是工业上常用的反应,在将CO废气回收利用的同时也是一种重要的制氢手段,具有治理环境和节能减排的双重优点。α-MoC作为一种催化载体,显示出优异的特...
氢能因清洁高效、可再生等优点,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。水煤气变换反应是工业上常用的反应,在将CO废气回收利用的同时也是一种重要的制氢手段,具有治理环境和节能减排的双重优点。α-MoC作为一种催化载体,显示出优异的特性。Pd,Ni,Pt基催化剂是水煤气变换反应常用的催化剂。为了进一步了解α-MoC载体在水煤气变换反应中的作用和其负载不同金属时的催化性能,密度泛函理论和动力学蒙特卡洛方法考察了Ni_(4)/α-MoC(111),Pd_(4)/α-MoC(111)和Pt_(4)/α-MoC(111)上的反应机理和活性。研究结果显示,在Ni_(4)/α-MoC(111)和Pd_(4)/α-MoC(111),水煤气变换反应为氧化还原路径:CO直接与H_(2)O分解产生的氧结合,生成CO_(2);在Pt_(4)/α-MoC(111)催化剂上,水煤气变换反应通过羧酸盐路径发生:CO与H_(2)O分解产生的羟基结合,生成羧酸盐中间体,最后分解成CO_(2)。Ni_(4)/α-MoC(111)和Pd_(4)/α-MoC(111)催化剂上水煤气变换反应的能垒较高,因此催化剂活性和H2的转换频率较低。Pt_(4)/α-MoC(111)催化剂上,由于CO的强稳定性导致活性位点被其覆盖,反应活性较低;随着反应温度的升高,CO的脱附能降低,催化活性随之增高。总体来说,标准大气压下,反应温度在400~500 K,H_(2)O与CO的物质的量之比为1时,Pt_(4)/α-MoC(111)催化剂H_(2)的转换频率最高。相比Pt/Al_(2)O_(3)和Pt/TiO_(2)催化剂,Pt/α-MoC是最佳的水煤气变换反应催化剂。
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关键词
水煤气变换
ni/α-moc
Pt
/α-moc
Pd
/α-moc
密度泛函理论
动力学蒙特卡洛
下载PDF
职称材料
题名
Ni,Pd,Pt负载α-MoC催化水煤气变换反应理论
被引量:
2
1
作者
史肖
邹雪燕
黄伟
左志军
机构
太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室
太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1107-1112,共6页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(21776197)
山西重点研发计划(国际科技合作)资助项目(201903D421074)
山西省高等学校科技成果转化培育资助项目(2020CG012)。
文摘
氢能因清洁高效、可再生等优点,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。水煤气变换反应是工业上常用的反应,在将CO废气回收利用的同时也是一种重要的制氢手段,具有治理环境和节能减排的双重优点。α-MoC作为一种催化载体,显示出优异的特性。Pd,Ni,Pt基催化剂是水煤气变换反应常用的催化剂。为了进一步了解α-MoC载体在水煤气变换反应中的作用和其负载不同金属时的催化性能,密度泛函理论和动力学蒙特卡洛方法考察了Ni_(4)/α-MoC(111),Pd_(4)/α-MoC(111)和Pt_(4)/α-MoC(111)上的反应机理和活性。研究结果显示,在Ni_(4)/α-MoC(111)和Pd_(4)/α-MoC(111),水煤气变换反应为氧化还原路径:CO直接与H_(2)O分解产生的氧结合,生成CO_(2);在Pt_(4)/α-MoC(111)催化剂上,水煤气变换反应通过羧酸盐路径发生:CO与H_(2)O分解产生的羟基结合,生成羧酸盐中间体,最后分解成CO_(2)。Ni_(4)/α-MoC(111)和Pd_(4)/α-MoC(111)催化剂上水煤气变换反应的能垒较高,因此催化剂活性和H2的转换频率较低。Pt_(4)/α-MoC(111)催化剂上,由于CO的强稳定性导致活性位点被其覆盖,反应活性较低;随着反应温度的升高,CO的脱附能降低,催化活性随之增高。总体来说,标准大气压下,反应温度在400~500 K,H_(2)O与CO的物质的量之比为1时,Pt_(4)/α-MoC(111)催化剂H_(2)的转换频率最高。相比Pt/Al_(2)O_(3)和Pt/TiO_(2)催化剂,Pt/α-MoC是最佳的水煤气变换反应催化剂。
关键词
水煤气变换
ni/α-moc
Pt
/α-moc
Pd
/α-moc
密度泛函理论
动力学蒙特卡洛
Keywords
Water-Gas Shift(WGS)
ni/α-moc
Pt
/α-moc
Pd
/α-moc
Density Function Theory(DFT)
Kinetic Monte Carlo(KMC)
分类号
TQ116.2 [化学工程—无机化工]
TQ426 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Ni,Pd,Pt负载α-MoC催化水煤气变换反应理论
史肖
邹雪燕
黄伟
左志军
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
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