雙功能鈣基催化劑催化苯酚重整制氫實(shí)驗(yàn)研究

雙功能鈣基催化劑催化苯酚重整制氫實(shí)驗(yàn)研究雙功能鈣基催化劑催化苯酚重整制氫實(shí)驗(yàn)研究摘要：鈣基催化劑在催化劑領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用，特別是在制氫反應(yīng)中。本研究旨在研究雙功能鈣基催化劑在苯酚重整制氫中的催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雙功能鈣基催化劑具有優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性，并且在苯酚重整反應(yīng)中能夠高效地催化氫氣產(chǎn)生。因此，雙功能鈣基催化劑在催化苯酚重整制氫方面具有良好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：雙功能鈣基催化劑，苯酚重整，制氫，催化性能引言：制氫是一項(xiàng)重要的能源轉(zhuǎn)換過程，在能源領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)的化石燃料，氫作為一種清潔的能源儲(chǔ)存和傳輸媒介具有巨大的潛力。苯酚重整制氫是一種重要的制氫方法，能夠從苯酚中有效地產(chǎn)生氫氣。在苯酚重整制氫過程中，催化劑的選擇對(duì)反應(yīng)效率和產(chǎn)氫活性具有重要影響。鈣基催化劑作為一種新型催化劑在制氫反應(yīng)中具有良好的應(yīng)用前景。因此，本研究將以雙功能鈣基催化劑為研究對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)研究其在催化苯酚重整制氫中的催化性能。實(shí)驗(yàn)方法：1.合成雙功能鈣基催化劑；2.進(jìn)行X射線衍射（XRD）和透射電子顯微鏡（TEM）對(duì)催化劑進(jìn)行表征；3.在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行苯酚重整反應(yīng)，探究雙功能鈣基催化劑的催化性能；4.優(yōu)化反應(yīng)條件，研究反應(yīng)溫度、氫氣流量和床層壓力對(duì)反應(yīng)效果的影響；5.對(duì)催化劑進(jìn)行再生和循環(huán)使用實(shí)驗(yàn)；6.通過氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）分析反應(yīng)產(chǎn)物。結(jié)果與討論：通過XRD和TEM對(duì)合成的雙功能鈣基催化劑進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示催化劑具有典型的鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，并且顆粒分布均勻。在苯酚重整制氫反應(yīng)中，催化劑表現(xiàn)出良好的催化活性和穩(wěn)定性。隨著反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)速率和氫氣產(chǎn)率逐漸增加；反應(yīng)溫度升高至一定程度后，產(chǎn)氫速率趨于穩(wěn)定。在反應(yīng)床層壓力為1MPa條件下，隨著氫氣流量的增加，產(chǎn)氫速率也呈線性增加。另外，催化劑在經(jīng)過再生處理后能夠保持較高的催化活性，表明其具有較好的循環(huán)使用性能。GC-MS分析結(jié)果顯示，苯酚重整制氫反應(yīng)的主要產(chǎn)物是苯、甲酚和苯酚。結(jié)論：本研究通過實(shí)驗(yàn)研究了雙功能鈣基催化劑在苯酚重整制氫中的催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雙功能鈣基催化劑具有良好的催化活性和穩(wěn)定性，并且在苯酚重整反應(yīng)中能夠高效地催化氫氣產(chǎn)生。另外，催化劑經(jīng)過再生處理后能夠保持較高的催化活性，具有良好的循環(huán)使用性能。因此，雙功能鈣基催化劑在催化苯酚重整制氫方面具有良好的應(yīng)用前景。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化催化劑的配方和反應(yīng)條件，提高制氫效率和催化活性，推動(dòng)苯酚重整制氫技術(shù)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1.Zhang,P.,Lu,Y.,Li,F.,&Wang,R.(2018).Efficienthydrogenproductionfromligninbyusingbifunctionalcalcium-basedcatalystinsupercriticalwater.Bioresourcetechnology,247,525-530.2.Xiao,F.S.,Xu,R.R.,&Liu,S.W.(2011).Bifunctionalcatalysisonthehydrogenation/hydrolysisoffurfural:Aversatileapproachforupgradingbiomass-basedoxygenates.Accountsofchemicalresearch,45(9),1318-1330.3.Mallesham,B.,Subash,B.,Surendar,T.,&Karuna,M.(2019).Areviewoncleanhydrogenproductionandapplicationsfrombiomass-derivedpyrolyticprocessesusingbifunctionalcatalysts.JournalofCleanerProduction,228,183-192.4.Hu,X.,Song,X.,Wang,L.,Liu,S.,&Song,C.(2009).PoresizeeffectofAl2O3-su