溶胶-凝胶法制备NiFe 2O 4载氧体及其化学链制氢反应性能

采用溶胶-凝胶法制备了NiFe 2O 4载氧体,并应用于化学链制氢(CLH)反应过程,通过正交实验方法考察了原料配比、溶液pH值、凝胶温度等制备条件对载氧体物化特性和制氢性能的影响。结果表明:柠檬酸与金属离子摩尔比(R CAMI)是影响载氧体前驱体空间结构的主要因素,进而影响载氧体晶型构成、比表面积及其化学链制氢性能;溶液pH值影响柠檬酸络合物水解缩聚速率,并通过强化或抑制热解气反应阶段CH 4裂解积炭来影响制氢过程H 2纯度;凝胶温度提高可强化载氧体前驱体离子成核速率,但会导致生成溶胶不稳定,影响制备载氧体晶型结构及比表面积,较低凝胶温度有利于载氧体晶格氧释放。适用于化学链制氢的NiFe 2O 4载氧体制备条件为:R CAMI为1,pH值为7,凝胶温度为60℃;制得H 2纯度接近100%。