| 查看: 1723 | 回复: 1 | |||
| 【奖励】 本帖被评价1次，作者springsunyj增加金币 0.5 个 | |||
| 当前主题已经存档。 | |||
[资源]
国家自然科学基金中关于生物质制氢的一些项目摘要
|
|||
|
生物质制氢自然科学基金已有项目 氢气中一氧化碳选择氧化催化剂上的逆水煤气变换反应研究 通过选择氧化去除氢气中的一氧化碳（CO-PROX）是燃料电池汽车中氢源系统的一个关键环节，提高CO氧化的选择性降低此过程中氢气的消耗是该领域关注的核心问题之一。逆水煤气变化反应（R-WGSR）是影响氢气中一氧化碳选择氧化选择性的一个关键因素，然而并未受到足够的重视，缺乏基础实验数据。本项目将通过CO-PROX催化剂上的R-WGSR研究为开发和设计性能优良、特别是高选择性CO-PROX催化剂提供急需的基础实验数据。一方面，可以澄清R-GWSR是否对CO-PROX选择性有影响以及影响的程度，并给出定量的描述；另一方面，通过催化剂结构和对R-WGSR催化行为的关系研究阐明催化R-WGSR的活性位结构特征为R-WGSR的抑制提供指导。在此基础上对CO-PROX催化剂进行优化设计研究。 熔融盐中催化氧化天然气制取氢气的应用基础研究 烧结微纤结构化催化剂复合材料及移动催化制氢的研究 华东师范大学 路勇 发展烧结的三维网状微纤载体技术，构建独特的催化剂-反应器一体化设计的新材料和新结构平台。采用烧结微纤载体技术，对甲醇重整或分解、氨分解等不同过程制氢催化剂进行包结，形成新型微结构化整体式催化制氢反应器。合成水滑石结构稳定和纳米分散Cu-Zn活性位的催化剂，以解决传统Cu-Zn氧化物催化剂结构稳定性差的问题，同时期望以此提升这种催化剂的活性和选择性；利用非晶态合金的纳米高分散、类贵金属特性，发展低温高活性甲醇重整制氢/氨分解制氢新催化剂体系。 低温常压下生物质催化制氢和合成气的催化剂及反应技术基础 北京化工大学陈标华 生物质作为绿色、可再生能源，已引起世界各国高度重视。目前与生物质有关的催化与反应技术特点是高温（800-1000C）、高压(15-20MPa)催化。高温、高压不仅意味高能耗，而且在800C以上的高温下NOX的生成也是一个大问题。因此研究低温常压下生物质催化制氢和合成气的催化剂及反应技术基础具有重要的应用前景。本研究通过载体、活性组份、助剂、制备方法的调变，制备不同的催化剂，在实验室微反－色谱反应联合装置上，进行催化剂快速评价、筛选。应用TPD、TPR、TPO、TEM、原位表面结构表征、瞬时反应等近代方法，研究新催化材料的合成-表面活性中心-反应历程规律。在确定的催化剂上进行动力学实验研究。结合传统催化反应工程的模型化方法，建立单粒催化剂和各种代表性反应器的非均相、非稳态数学模型；通过模拟计算对各种类型可行反应器的性能进行比较；构思适宜的小试反应器类型，开展小试研究。 等离子体催化氨气裂解制氢 大连理工大学郭洪臣 将直流脉冲电晕放电或交流介质阻挡放电产生的非平衡等离子体与非贵金属负载型催化剂结合进行氨裂解制氢研究。优化非平衡等离子体的产生条件、非贵金属负载型催化剂的制备方法和等离子体与催化剂的结合形式，重点解决常压和相对温和反应温度下氨气裂解制氢的活性问题，通过等离子体诊断、催化剂表征和对非稳态物种、表面吸附态物种的鉴别，分析等离子体催化条件下氨气裂解制氢的反应机理。氨裂解产生的氢气中不含COx，是燃料电池 氨气裂解是极具吸引力的燃料电池原位供氢方法。然而，贵金属Ru负载型催化剂活性虽高但价格昂贵。因此本项目尝试用非平衡等离子体促进非贵金属负载型催化剂的催化活性，目的在于建立基于非贵金属的等离子体催化氨气裂解制氢新方法。在用介质阻挡放电(DBD)等离子体和一种Fe负载型催化剂所做的探索研究中，发现当反应温度高于350℃时(1 atm)，DBD等离子体的活化作用和Fe催化剂之间产生了协同效应，结果显著提高了催化剂活性。如，在390℃下，单独使用Fe催化剂和DBD等离子体时氨气裂解转化率分别为2.4% 和17.1%，相同条件下二者同时使用时(催化剂装于放电区)氨气转化率可达99%以上。由此推断，在常压下非平衡等离子体不但具有活化氨分子中N-H键的作用，还可能具有促进催化剂表面吸附态N原子重组脱附为氮气的重要作用。氨分子中N-H键的活化及表面吸附态N原子重组脱附被认为是Cu及Fe,Co,Ni上氨气裂解反应的速率控制步骤。因此，深入系统研究非平衡等离子体与不同非贵金属负载催化剂的耦合方法，有望使非平衡等离子体与非贵金属催化剂之间在较低温度条件下产生协同效应，从而使等离子体催化新方法更具竞争力。 Ammonia decomposition is an appealing hydrogen production route for fuel cell appli- cation. However, the most active catalyst of the reaction, supported Ru, is too expensive. Therefore, the idea of our project is to use the unique activation effect of non-equilibrium plasma to increase the activities of non-noble metal based catalysts. In the explorative study with dielectric barrier discharge (DBD) plasma and a supported Fe catalyst, a strong activity-enhancing synergetic effect was seen between the DBD plasma and the supported Fe catalyst at reaction temperature higher than 350℃. For example, in the case of being used solely at 390℃, the conversion of NH3 for the supported Fe catalyst and the DBD plasma was only 2.4% and 17.1%, respectively. However, in the same conditions the combination of the DBD plasma with the supported Fe catalyst(exposed in discharge zone)dramatically increased the conversion of NH3 to more than 99%. It is assumed that, under atmospheric pressure, the non-equlibrium plasma may take an important role in accelerating the recombinational desorption of N adatoms on the surface of the supported Fe catalyst, in addition to its obvious contritution in activating the N-H bond of NH3. The recombinational desorption of N adatoms and the activation of N-H bond in NH3 have been known as the rate-limiting steps of the decomposition of ammonia over Fe, Co, Ni and Cu catalysts. Therefore, further effort in the study of the combination method between non-equilibrium plasma and different non-noble metal catalysts would hopefully make the synergetic effect occur under lower reaction temperature, thus make the non-noble metal based plasma-catalysis competitive for hydrogen production from ammonia decomposition. 生物质气化制氢零排放机理研究 东南大学肖军 随着全球大气"温室效应"问题日益严峻，在未来的可持续能源系统中，氢有望成为重要的载能体，因而越来越引起世界各国政府与科研人员的关注,其中可再生能源生物质气化制氢具有很大的发展前景。对我国这样一个农业大国，含有大量生物质资源如木屑、秸秆等，开展生物质制氢研究具有重要意义。本课题以典型的生物质如木屑、秸秆等原料制成颗粒状型料作为气化反应物料，加入以MgO/CaO为床料、过热蒸气为流化气体介质的增压流化床气化反应器内，在特定的温度和压力条件下进行生物质气化制氢，以及CO2与MgO/CaO的固化反应；研究生物质在MgO/CaO条件下蒸气气化气化反应机理以及催化反应特性，分析探讨MgO/CaO对气化产物的影响及其作用，对该系统进行热力性能分析，优化系统参数，实现真正生物质高效制氢零排放。 含铀新型复合金属多相催化剂的研制及其在生物质有机物氧化重整制氢反应中的应用 复旦大学戴维林 利用我国大量的核废料- - 贫铀为原料，采用Sol－Gel、乳化或微乳法结合模板剂组装等手段，合成出具有大比表面和特殊孔结构的纳米硅基、铝基或钛基含铀复合氧化物载体，并通过浸渍、原位合成、分子锚定等方法将镍、铜、银、钯、铂、铑等第二金属引入到上述催化剂中，依靠铀的多种氧化态形式，形成具有特殊选择氧化能力的纳米复合金属多相催化剂。同时，将上述催化剂应用到基于植物生物质的有机物- - 乙二醇、甘油、山梨醇和葡萄糖的选择氧化重整制取氢气的气固相或液相反应中，试图得到对该系列反应具有高活性、高选择性以及长寿命的新型高性能催化剂。另外，采用系列表征手段从分子水平研究影响该催化剂活性和选择性的因素，并揭示该新型催化体系的反应机理。从而既利用了贫铀废料，又可以找到一条绿色环保开发氢能的新途径。 铜的晶格应变对CuZr甲醇水蒸气重整制氢催化体系中的作用机制的研究 复旦大学吴贵升 该项目通过改变模型催化剂的制备参数，使CuZr催化剂中铜组分形成不同程度的晶格应变，来考察催化剂甲醇水蒸气重整制氢的反应活性与铜的晶格应变之间的关联。与此同时，根据实验结果所预测活性中心模型构造出相应的理论计算模型，通过量化计算阐述铜的晶格应变对催化剂的表面电子组成，以及对反应物分子吸附和活化性能的影响，从而推出铜的晶格应变对催化剂活性影响的本质。此外，该工作也将对催化剂中铜和锆组分之间的相互作用以及甲醇水蒸气重整反应机理进行研究。 铜的晶格应变;甲醇水蒸气重整制氢;CuZr催化剂;量化计算 “金属/氧化物”纳米复合物催化剂的制备及催化特点 徐柏庆 以纳米复合物型"金属/氧化物"催化剂概念为基础，选择几种不同尺寸的系列纳米氧化物（Al2O3、TiO2、ZrO2、CeO2和ZnO）粒子"负载"制备不同尺寸的金属（Pt、Au、Ag和Cu）催化剂；重点研究这些催化剂的表面/界面物理化学效应和对烯烃环氧化、1,3-丁二烯以及α,β-不饱和醛/酮的选择加氢等反应的催化作用性质随载体氧化物纳米粒子尺寸的变化规律，探究纳米粒氧化物载体与纳米粒金属的尺寸匹配关系；建立区别负载型和纳米复合物型"金属/氧化物"催化剂的判据，揭示传统负载型金属催化剂过渡到纳米复合物型"金属/氧化物"催化剂时的本质变化。发展纳米催化剂设计制备思想，研制新型高效催化剂。 生物质制氢氢燃料技术的研究 邱新平 能源问题是影响全球政治格局、经济秩序和军事活动的最重要因素，以氢能为代表的新型可再生能源已成为能源领域内的研究热点。本项目在意在研究生物质乙醇的重整制氢过程，以期为利用生物质能提供材料与理论基础。本项目充分考虑到生物质制备的乙醇的特点，提出使用多功能催化剂，以实现同时对生物质乙醇中C-H、C-C键的催化断裂功能。利用现场气相色谱、TPD等方法研究乙醇重整催化过程。利用从头算法研究催化剂活性组分表面 二甲醚异构化制乙醇的催化剂研制和反应机理探索 中国科学院大连化学物理研究所申文杰 对二甲醚异构化生成乙醇的新反应，研制双活性位的担载催化剂体系，探索反应机理，确立氧化还原气氛同存的新技术工艺。制备具有独特氧化还原性能的金属氧化物担载的双活性金属催化剂体系，即AB/CeO2 (A=Mo, V, Ni, Cu; B=Pd, Pt, Ir, Rh)。进行催化剂的结构分析和反应性能考察，在氧化还原气氛共存的条件下原位跟踪催化剂的结构变化和二甲醚在催化剂表面的解离以及解离物种-CH3和-OCH3的反应行为．分别研究Ｃ－Ｏ键的断裂和Ｃ－Ｃ键的形成的单位活性位结构性能，通过两种活性位的有效组合完成协同催化作用，建立催化剂的分子设计模型和催化剂结构性能的制备可控。利用原位反应跟踪技术探索反应进行的途径和关键步骤，提出反应机理，建立Ｃ-O－Ｃ键到Ｃ－Ｃ－Ｏ的反应化学．结合反应所需的氧化还原气氛共存的特点，探索利用膜反应技术在该体系中对氢气的单向扩散以避免和氧气的直接反应． |
回复此楼» 收录本帖的淘帖专辑推荐
 化学教材 |
» 猜你喜欢
拟解决的关键科学问题还要不要写
已经有8人回复
-
26申博
已经有3人回复
-
存款400万可以在学校里躺平吗
已经有22人回复
-
最失望的一年
已经有4人回复
-
国自然申请面上模板最新2026版出了吗？
已经有19人回复
-
请教限项目规定
已经有3人回复
-
基金委咋了？2026年的指南还没有出来？
已经有10人回复
-
基金申报
已经有6人回复
-
推荐一本书
已经有13人回复
-
疑惑？
已经有5人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
