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改进甲醇蒸汽重整催化剂使之成为再生能源储存系统

2013-04-08许建耘

石油炼制与化工 2013年8期
关键词:一氧化碳重整燃料电池

德国的研究人员最新研发了甲醇蒸汽重整制氢的增强型铂催化剂。

可再生能源技术的一个核心问题在于产生能量的巨大变化(即间歇性)。可选择的解决方案是基于甲醇的氢存储。也就是,使用过量的可再生电能电解水以产生氢气,然后氢与二氧化碳反应生成甲醇和水,从而允许它作为液体被储存,之后氢可从甲醇中释放出来,为燃料电池提供动力。氢在甲醇蒸汽重整中可以再生,这实质上是一个甲醇生成反应的逆反应。在该反应中一定要避免形成一氧化碳,因为即使是最痕量的一氧化碳也会使燃料电池中所用的催化剂中毒。为了保证重整反应的有效性及选择性,需要使用更好的催化剂。

德国埃尔兰根-纽伦堡大学的研究小组开发了一种用铂纳米粒子沉积到氧化铝载体上的改进型催化剂。其中最为重要的是催化剂表面涂有一层混有锂、钾、乙酸铯碱性盐的薄膜。液体盐具有非常低的蒸气压,因此,即使在气相条件下用于连续反应,它们也能保持在催化剂表面上。

这种盐的涂层非常有效,因为在这些盐中所得氢的溶解度非常低,它可以从反应区中迅速除去。此外,这种盐是吸湿的,可以吸引水,从而可随时在催化剂活性点位上提供反应所需的水。涂覆的催化剂的催化活性高,同时,对二氧化碳的选择性超过99%。

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