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一种新型高熵尖晶石铁氧体 (CoNiCuZnMg)Fe2O4 催化剂,用于通过聚丙烯和废弃食用油的衍生挥发物的蒸汽重整生产氢气
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2024-03-28 , DOI: 10.1016/j.cej.2024.150767 Liujie Xu , Ludi Wang , Yi Li , Qingbin Song , Zhipeng Tian , Chao Wang , Ming Zhao , Ningbo Gao
将城市有机废物转化为高价值产品是同时解决能源危机和环境污染的重要碳中和方法。本研究旨在开发和评估一种新型高熵尖晶石铁氧体 (Co0.2Ni0.2Cu0.2Zn0.2Mg0.2)Fe2O4 催化剂 (HEO),用于从聚丙烯 (PP) 和废食用油共热解挥发物生产 H2 ( WCO)在集成的两级反应器系统中。在中温重整第一阶段,最优的3:7 PP/WCO共混质量比有利于氢气的产生。在第二阶段750 ℃高温催化重整下,HEO催化剂表现出显着的效率,产生了58.43 mmol·g−1的H2,组成为65.17 %,比没有HEO的催化剂高出22.3倍。该催化剂在不影响氢气选择性的情况下表现出540分钟的延长使用寿命,并保持了510.2 mmol·gcat.−1·s−1的高产率。 HEO的优异性能源于多种元素的协同作用,在高熵体系中增加了氧空位,增强了还原性,促进了结构稳定性,从而导致了其强大的C-C断裂能力和优异的C-H断裂能力。 Fe、Ni、Co、Cu 和 Zn 物质。对焦油、气态产物和失活 HEO 催化剂表征结果的分析提供了对共热解路线和挥发物催化重整过程的全面了解。该研究开发的高熵铁氧体催化剂不仅实现了高效稳定的制氢,而且为新的高熵催化剂设计理念奠定了基础,促进了高效重整制氢催化剂的发展。
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