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期刊简介

  • 主管

    中国煤炭科工集团有限公司

  • 主办

    煤炭科学研究总院有限公司
    煤炭工业洁净煤工
    程技术研究中心

  • 主编

    解强

  • 刊期

    月刊

  • ISSN

    1006-6772

  • CN

    11-3676/TD

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还原温度对熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO2吸附-甲烷化一体化性能的影响机制

2023年 第04期
580
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作者:
宋菁
郭本帅
郭亚飞
赵传文
单位:
中国石油工程建设有限公司;中石化南京化工研究院有限公司;南京师范大学 能源与机械工程学院
摘要:

CO2捕集-转化一体化是实现烟气CO2减排和洁净能源高效存储的重要策略,也是加速实现碳中和的关键负碳排放技术,而兼具高CO2吸附容量和催化活性的双功能材料构筑是关键。基于碱金属熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO2吸附-甲烷化的技术路径备受关注。碱金属熔盐的稳定性和Ni活性组分的还原是提升熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO2吸附-甲烷化性能的关键。构筑了NaNO3修饰Ni/MgO一体化双功能材料,考察了还原温度对其CO2吸附-甲烷化一体化性能的影响规律。结果表明,双功能材料中的碱金属熔盐在低温条件下(~300 ℃)可促进CO2和MgO溶解扩散,提升CO2吸附性能,而较高的温度(>340 ℃)导致CO2和MgO溶解扩散受阻,熔盐组分迁移覆盖活性位点,致使材料攒聚烧结和熔盐分解,造成其吸附性能衰减。还原温度提高有利于NiO还原,可提高CH4产量、CO2转化率和CH4选择性。10NaNO3-Ni/MgO双功能材料(NaNO3负载量为10%(质量分数))在450 ℃还原后,CO2吸附容量和转化率分别为6.46 mmol/g和79.37%,CH4产量和选择性分别为0.85 mmol/g和96.27%。综合考虑还原温度对CO2吸附和甲烷化性能的影响,提出了高浓度H2低温还原的补偿策略,在维持碱金属熔盐稳定和CO2吸附性能的条件下提升双功能材料的甲烷化性能。

关键词:
碱金属熔盐修饰
Ni/MgO双功能材料
CO2吸附-甲烷化一体化
NiO还原
还原温度
作者简介:
宋菁(1991—),女,北京人,工程师,硕士。E-mail:songjing202303@163.com
图表:
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引用格式:
宋菁,郭本帅,郭亚飞,等.还原温度对熔盐修饰Ni/MgO双功能材料CO2吸附-甲烷化一体化性能的影响机制[J].洁净煤技术2023,29(4):158-167.
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