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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氨分解制氢,具体涉及一种电辅助低温氨分解制氢方法。
技术介绍
1、氢气作为能源的主要产物是水,在燃烧或氧化反应中不会产生污染物或温室气体,被认为是人类社会的终极能源,然而,储存和运输的困难限制了其大规模应用,氨气是一种非常好的储氢介质,其储氢密度达17.8wt%,并且氨气的储存与运输已经有非常完备的基础设施。
2、然而催化氨分解制取氢气通常需要较高温度(>400℃),催化剂在高温下的稳定性难以保证,而且能耗较高,进一步的,在一些应用场景中无法提供加热环境,进而难以催化氨分解制氢,所以本申请致力于利用电场辅助催化技术使氨在低温或无外加热源的情况下达到较高的分解转化率。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
所提出的问题,本专利技术的目的是:旨在提供一种电辅助低温氨分解制氢方法。
2、为实现上述技术目的,本专利技术采用的技术方案如下:
3、一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于,包括如下步骤:
4、s1、制备反应器;
5、反应器包括石英管,所述石英管内安装有两块泡沫铜,两块所述泡沫铜之间填充有催化剂,两块所述泡沫铜分别连接有一根铜电极,所述石英管内安装有伸入所述催化剂的两根热电偶;
6、s2、制备所述催化剂;
7、s2.1、所述催化剂采用溶液燃烧法合成,所述催化剂各组分前驱体分别为:ni(no3)2·6h2o、co(no3)2·6h2o、fe(no3)3·9h2o、ce(no3)3·6h2o
8、s2.2、将前驱体和甘氨酸溶解于100ml的去离子水中并进行充分搅拌;
9、s2.3、将搅拌液转移至马弗炉中以400℃的温度预热20min后升温至600℃并煅烧4h获得所述催化剂;
10、s3、向反应器中通入氨气进行制氢。
11、进一步限定,步骤s2.3中,通过固定研磨法的向获得的所述催化剂中掺入半导体sic,具体步骤为:
12、s2.3.1、通过浸渍法将ru负载到ceo2载体上,以负载量为1%进行煅烧,获得ru/ceo2催化剂;
13、s2.3.2、按质量份数比,以3:1的比例将ru/ceo2催化剂与纳米sic在加压条件下充分混合研磨;
14、s2.3.3、将研磨后的样品在15mpa的压力下进行压片;
15、半导体氧化物催化剂虽然可以实现低温条件下的电场辅助氨分解制氢,但是仍然需要外加热源将催化剂加热到起活温度,在无外加热源情况下容易发生电弧放电,进而烧毁催化剂,而sic的加入可以使催化剂在无外加热源的条件下承载稳定的电场,使得电场辅助氨分解制氢脱离外加热源的限制,进而扩大了电场辅助氨分解制氢的应用场景。
16、进一步限定,步骤s2.2中,搅拌时间为2h,保证了充分的搅拌效果。
17、进一步限定,步骤s2.3中,升温效率为5℃/min,稳定逐步升温,防止组织的破坏。
18、进一步限定,步骤s2.3中,ce的掺杂量用ce、zr比表示,ce、zr比设置为0.25:0.75,活性组分ni、co、fe的占比共为10wt%,为最适合的量,使用效果好。
19、采用本专利技术的有益效果:
20、1、和现有技术相比,本专利技术将电场辅助催化技术应用在了氨分解制氢领域,开发了适用于电场辅助氨分解制氢催化剂;
21、2、本专利技术扩大了传统电场辅助催化技术的温度窗口,脱离了外加热源的限制。
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1.一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于:步骤S2.3中,通过固定研磨法的向获得的所述催化剂(3)中掺入半导体SiC,具体步骤为:
3.根据权利要求1所述的一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于:步骤S2.2中,搅拌时间为2h。
4.根据权利要求1所述的一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于:步骤S2.3中,升温效率为5℃/min。
5.根据权利要求1所述的一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于:步骤S2.3中,Ce的掺杂量用Ce、Zr比表示,Ce、Zr比设置为0.25:0.75,活性组分Ni、Co、Fe的占比共为10wt%。
【技术特征摘要】
1.一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于:步骤s2.3中,通过固定研磨法的向获得的所述催化剂(3)中掺入半导体sic,具体步骤为:
3.根据权利要求1所述的一种电辅助低温氨分解制氢方法,其特征在于:步骤s2.2中,搅拌时间为2...
【专利技术属性】
技术研发人员:林赫,汪晓超,张毅然,赵旭腾,
申请(专利权)人:江苏上交碳中和科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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