钙钛矿型复合氧化物对甲烷的部分氧化及在混合太阳能氧化还原过程的应用

【摘要】：利用固相法合成了3种钙钛矿型复合氧化物Fe2O3-CaTixM1?xO3,研究了其结构、晶型和氧化还原活性。在固定床反应器中考察了该氧化物对两步法甲烷催化氧化制合成气及水分解制氢的活性及选择性。X射线衍射结果表明3种钙钛型复合氧化物均由正交晶系钙钛矿相和赤铁矿相组成。3种钙钛矿复合氧化物对甲烷的氧化活性顺序为Fe2O3-CaTi0.85Ni0.15O3Fe2O3-CaTi0.85Co0.15O3Fe2O3-CaTi0.85Fe0.15O3。固定床反应结果表明,以Fe2O3-CaTi0.85Ni0.15O3为氧载体催化剂,CH4转化率可达96%,CO和H2产率达71%,同时水分解反应的转化率为40%。利用Aspen Plus?对Fe2O3-CaTi0.85Ni0.15O3在混合太阳能氧化还原过程的效率及合成油和H2产率进行了模拟。模拟计算结果证明基于复合氧化物的混合太阳能氧化还原过程可以有效提高CH4利用率。 【作者单位】： 北卡莱罗纳州立大学化工与生物分子工程系;东北石油大学化学化工学院黑龙江省石油与天然气化工重点实验室;
【关键词】： 钙钛矿型复合氧化物 甲烷 催化氧化 制氢
【基金】：美国国家自然科学基金项目(CBET-1254351) 国家自然科学基金项目(51204057)~~
【分类号】：O643.36
【正文快照】： 引言钙钛矿型氧化物(ABO3)由于成本低,活性和化学稳定性高,作为深度氧化催化剂被陈泛研究[1]。它可选择性替代贵美属催化剂,应用于环境良好型的化工过程,如热电厂的催化燃烧(NOx控制)和废气净化(VOC去除和汽车尾气转化)[2-5]。钙钛矿型氧化物ABO3中A位美属一般为稀土或碱土美

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