热化学硫碘循环制氢系统研究进展

热化学硫碘循环制氢是目前最有前景的制氢方法之一.为了提高产氢效率,众多学者对硫碘循环制氢系统进行了优化.对热化学硫碘循环制氢系统及其各单元研究进展进行了综述,讨论了本生反应中水和碘的用量问题、相分离问题,以及硫酸分解与碘化氢分解反应的反应环境和反应催化等问题,并对目前研究该循环的部分团队的实验结果和流程计算进行了对比.     

基于O2/CO2气氛的煤粉燃烧性能研究

采用热重分析法研究富氧燃烧(O_2/CO_2)气氛、O_2体积分数和煤粉活性对褐煤、烟煤、无烟煤3种煤粉燃烧性能的影响,并进行分温度区间的燃烧反应动力学分析。结果表明:褐煤和无烟煤发生非均相着火,烟煤发生均相-非均相着火;相比空气气氛,O_2体积分数相同的O_2/CO_2气氛下煤粉的着火温度和燃尽温度升高,燃尽时间延长;在O_2/CO_2气氛下,当O_2体积分数增大时,煤粉着火温度和燃尽温度降低,燃尽时间缩短;相同气氛下,煤粉活性显著影响其着火和燃尽;根据综合燃烧特性指数判断,增大O_2体积分数显著改善了煤粉的燃尽特性;在低温区,煤粉燃烧属于0.3级反应,在高温区则为1～2.5级反应。     

生物炭辅助水电解制氢的特性

利用H型电化学池,在低温下研究稻壳水热生物炭（HB）和热解生物炭（PB）辅助水电解制氢的特性,采用电化学工作站对炭浆液进行LSV、EIS以及产氢特性测试,并结合XPS、FTIR、BET、XRD和SEM表征,分析两种生物炭的电化学反应特性,并探讨了生物炭理化性能对其氧化过程的影响规律。结果表明：HB中丰富的—OH基团使得阳极起始电位非常低,而PB有良好的孔隙结构和高比表面积,因此在较高阳极电位（>1.2V vs. MSE）下的反应活性较强;生物炭浆液的溶液电阻和电荷传递电阻随着反应温度的升高而减小;生物炭氧化反应活化能随着阳极电位的增高呈下降趋势;硅酸盐成分对生物炭氧化有一定阻碍作用,PB酸洗后表面官能团暴露有利于其氧化且使电流密度增大,但酸洗会清除HB中易氧化基团,导致其电流密度下降;相同条件下PB较HB的产氢率更高。     

响应面分析法优化桑叶多糖提取工艺的研究

利用响应面分析法(RSM)优化桑叶多糖的提取工艺.采用单因素试验选取试验因素与水平.根据中心组合(Box-Benhnken)试验设计原理,采用四因素三水平的响应面分析法.在分析各因素显著性及其交互作用的基础上,得出桑叶多糖的最佳提取工艺条件,即:提取温度77℃,料液比1:17,提取时间85min,提取2次.实际测得的桑叶多糖得率为4.67%,与模型预测值基本相符.     

碳氢辅助水电解制氢研究进展

氢是理想的能源载体,制氢方法中较环保的方式为电解水制氢,但电解水制氢能耗高,用碳氢物质辅助水电解可降低能耗。本文围绕该制氢方法的研究进展进行综述,主要包括碳氢辅助水电解的原理、电解池结构设计及优化、电解过程的实验研究和计算模拟等。目前该制氢方法的瓶颈主要在电极材料上,Pt、Pd、Ru和Ir等贵金属的使用提高了制氢成本,未来研发方向应该在Ni等廉价金属或非金属复合材料上;在电解过程中气泡的产生会增大电解电压,导致能耗提高,如何更好地排出气体也将是今后研究的重点;在建模方面,三维模型相比于二维模型能更好地体现物质运动规律。     

基于HI电解的新型硫碘循环制氢系统流程模拟及计算

为了简化热化学硫碘循环制氢流程,构建了基于HI电解的新型硫碘循环制氢系统.通过建立HI电解过程的数学模型和自定义模块,利用Aspen Plus软件对该系统进行流程模拟,计算系统质量与能量平衡,评估系统热效率,进行灵敏度分析.结果表明:该系统H2和O2的产出率分别为10 L/h和5 L/h.在考虑废热回收的情况下,系统的...     

微波辅助提取杨梅色素及抗氧化作用研究

利用响应面分析法(Response surface Method)对杨梅色素微波辅助提取工艺进行优化,并与普通提取法进行比较.在单因素试验的基础上,根据中心组合(Box-Benhnken)实验设计原理,采用四因素三水平的响应面分析法,以色素含量为响应值进行回归分析.结果表明微波辅助提取杨梅色素的最佳工艺条件为:料液比1:4,提取时间16 min,提取功率447 W,提取温度63℃,杨梅色素平均含量为145.07μg/mL,与模型预测值基本相符.相比普通提取法,微波辅助提取法是一种较好的杨梅色素提取方法.另外,杨梅色素具有较强的抗氧化作用.     

生物炭基催化剂电催化分解水制氢

近年来低成本的生物炭材料被用于电解水催化剂,对此展开综述.首先介绍电解水制氢基本原理及生物炭基催化剂的制备,再分析炭化温度、活化、杂原子掺杂、金属和/或金属化合物的负载对催化剂微观组成、性质及其催化活性的影响,以期为高效电解水制氢的生物炭基催化剂的制备提供参考.最后为提高电解过程中催化剂的长期稳定性、尤其OER和中性电...     

加压O2/CO2气氛下煤粉着火特性的实验研究

研究了加压O2/CO2气氛下压力、氧浓度、煤焦结构和煤种等因素对大同烟煤和神火无烟煤着火特性的影响,并采用可燃性指数和综合燃烧特性指数评价不同压力下煤的着火和燃烧特性。加压热重实验结果表明,压力从0.1MPa升高至2MPa,着火温度先降低后升高,在1MPa下着火温度最低,燃烧特性最佳。在常压和加压条件下,提高氧浓度均可加快煤的着火。在常压下,随氧浓度提高,着火温度下降的幅度较小,但在加压时,较高氧浓度会改变着火模式,着火温度降低明显。扫描电镜分析显示加压促进煤在脱挥发分过程的破碎,提高碳氧反应速率,降低着火温度。煤的着火与煤种有关,挥发分含量较高的煤,其着火越容易。结果反映了加压富氧燃烧比常压富氧燃烧更有优越性。