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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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vicky2007

银虫 (小有名气)

[交流] 【求助】有谁熟悉铁与水蒸气反应制氢的?

我现在想做铁与水蒸气反应制氢方面的研究,对这个古老的制氢方法不太了解,求各位帮个忙,介绍一下这个反应的情况,包括放出多少热量,制氢效率等等方面,谢谢各位好心的朋友。
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zhangjunsdust

金虫 (小有名气)

★ ★ ★
tangjy(金币+3):谢谢指点!欢迎常来催化版! 2010-01-29 13:34
1977年日本科学家Nakamura提出了两步法高温分解水的构想,运用Fe3O4/FeO这个氧化还原反应,通过两步实现对水的分解。
Fe3O4→3FeO +1/2O2    (ΔHΘ298 K=319.5 kJ∙ mol-1)
H2O + 3FeO→Fe3O4+H2     (ΔHΘ298 K=-33.6 kJ∙ mol-1)
第一步放氧的反应温度大约在2500K左右,然后在降温的过程中FeO与水反应生成氢气和Fe3O4,完成一个循环达到分解水的目的。该方法的提出不但解决了氧气和氢气的复合问题,而且其反应温度要远低于直接高温分解水的温度。
在此反应过程中,Fe3O4的分解放氧的反应温度大约为2500K,但是Fe3O4的本身熔点温度为1870K,FeO的熔点为1650K,如此高的反应温度催化剂的烧结是一个最大的问题。另外,FeO与水反应的温度大约为450K,在循环反应的过程中,把Fe3O4从450K加热到2500K将消耗大量的热量,综合计算对热能的利用只有约35%,这是另一个重要的问题。这两个问题限制了此催化剂的进一步应用。
  铁基催化剂热分解水,从能源和环境保护角度考虑没有可预见的应用价值和意义。只有与太阳能挂钩太有价值。
5楼2010-01-29 09:41:37
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咖啡南京

金虫 (小有名气)

这的确是个好课题,但是好像没什么人做
2楼2009-12-14 22:07:12
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zhangjunsdust

金虫 (小有名气)

★ ★
tangjy(金币+2):谢谢指点! 2010-01-29 13:34
1977年日本科学家Nakamura提出了两步法高温分解水的构想,运用Fe3O4/FeO这个氧化还原反应,通过两步实现对水的分解。
Fe3O4→3FeO +1/2O2    (ΔHΘ298 K=319.5 kJ∙ mol-1)
H2O + 3FeO→Fe3O4+H2     (ΔHΘ298 K=-33.6 kJ∙ mol-1)
  第一步放氧的反应温度大约在2500K左右,然后在降温的过程中FeO与水反应生成氢气和Fe3O4,完成一个循环达到分解水的目的。该方法的提出不但解决了氧气和氢气的复合问题,而且其反应温度要远低于直接高温分解水的温度。
在此反应过程中,Fe3O4的分解放氧的反应温度大约为2500K,但是Fe3O4的本身熔点温度为1870K,FeO的熔点为1650K,如此高的反应温度催化剂的烧结是一个最大的问题。另外,FeO与水反应的温度大约为450K,在循环反应的过程中,把Fe3O4从450K加热到2500K将消耗大量的热量,综合计算对热能的利用只有约35%,这是另一个重要的问题。
我想利用传统能源去做这个反应没有太多价值,如果利用太阳能作为能源,将有实质的意义。
4楼2010-01-29 09:32:20
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btqiao

木虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by zhangjunsdust at 2010-01-29 09:41:37:
1977年日本科学家Nakamura提出了两步法高温分解水的构想,运用Fe3O4/FeO这个氧化还原反应,通过两步实现对水的分解。
Fe3O4→3FeO +1/2O2    (ΔHΘ298 K=319.5 kJ∙ mol-1)
H2O + 3FeO→Fe3O4+H2     ...

深表赞同!
6楼2010-01-29 10:00:04
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