3、生物质制氢与光催化水分解制氢技术解析

生物质制氢与光催化水分解制氢技术解析

生物质转化制氢催化剂

在生物质转化制氢领域，多种催化剂展现出了良好的应用潜力。
1. 金属及金属氧化物催化剂 ：除碱金属外，金属和金属氧化物也能催化生物质转化制氢。镍基催化剂应用最为广泛，它不仅能实现良好的碳转化，还能促进烃类的快速热解、蒸汽重整和水煤气变换反应，具有高催化活性和良好的实际应用价值。
2. 天然矿物催化剂 ：像白云石（MgCO₃·CaCO₃）和橄榄石（2MgO·SiO₂）等天然矿物，在生物质气化制氢过程中具有催化作用。使用这些天然矿物时，气化过程中氢气含量增加，一氧化碳含量降低。
3. 混合催化剂 ：混合催化剂在生物质气化制氢方面表现出巨大潜力。研究人员发现，由ZrO₂、20%镍以及1%钙、钠、镁或钾（以氧化物形式存在）组成的混合催化剂，对高温下纤维素转化为氢气有显著影响。在镍催化剂表面引入碱金属和碱土金属并添加钙，可显著提高氢气产量，还能减少镍催化剂上的焦炭沉积。

以下是不同生物质原料、反应器类型、催化剂、操作温度与氢气产量的关系：
| 原料 | 反应器类型 | 催化剂 | 操作温度(℃) | 氢气产量(vol%) |
| — | — | — | — | — |
| 锯末 | 未知 | Na₂CO₃ | 700 | 48.31 |
| 锯末 | 未知 | Na₂CO₃ | 800 | 55.4 |
| 锯末 | 未知 | Na₂CO₃ | 900 | 59.8 |
| 锯末 | 循环流化床 | 非催化 | 810 | 10.5 |
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