氢能已被广泛用作高效和清洁的能源。然而,氢气体积能量密度低、储运成本高、易燃易爆,限制了氢能的推广应用;氨由于其储氢密度高(17.6%)、易液化(20℃、0.8MPa)、运输体系成熟、分解产物无COx等优点,被认为是理想的储氢载体之一。因此,通过氨催化分解来获得高纯氢是一种有发展前景的制氢方法。然而,到目前为止,在相对较低的温度下利用氨分解产生高含量的氢气仍然具有挑战性。
贵金属钌是目前低温活性最高的氨分解催化剂,但其价格昂贵、易中毒、易挥发,难以应用于工业中。铁、钴、镍等非贵金属价格低廉,在氨分解反应体系中的应用潜力更大,但如何提高非贵金属催化剂的低温活性是必须攻克的首要关键问题。基于此,本团队开展低/非贵金属多活性中心的低温催化剂的优化构筑路径,催化机理及动力学过程特性解析,热力学平衡与限度解析等基础ag体育研究,并对开展氨分解制氢工艺集成及产业化应用ag体育研究,部分内容如下:
图1 Ni-Ru/CeO2催化剂活性及微观结构
图2 集成式氨分解制氢-纯化-分离一体装置工艺流程图
图3 撬装式氨现场制氢装置示意图
文章:
(1) S. Wang, Y. Gao, L. Wei, M. Yan, F. Yi, J. Wang, L. Wang, G. liu, A. Song, Y. Li, F. Cai, D. Zhu, D. Xu, Y. Li, Engineering spatial locations of Pt in hierarchically porous KL zeolite by atomic layer deposition with enhanced n-heptane aromatization, Fuel, 337 (2023) 126852.
(2) D. Xu, J.Q. Yin, Y. Gao, D. Zhu, S.Y. Wang, Atomic-Scale Designing of Zeolite Based Catalysts by Atomic Layer Deposition, ChemPhysChem, 22 (2021) 1287-1301.
专利:
(1)一种深海大功率氨储氢燃料电池供能系统及工艺,202310147394.2
(2)一种用于氨制氢燃料电池的高效热能利用系统,202320439151.1
项目:
(1) 高效低成本液氨制氢关键材料及技术,齐鲁工业大学(AG体育AG真人平台ag体育)揭榜制项目重大创新专项类,2022.9-2024.9,155万元,在研;
(2)适用于海洋监测装备的氨氢燃料电池供电系统,科教产融合试点工程重大创新专项项目,2023.5-2025.4,150万元,在研;
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