天然气中所含的少量CO2杂质会影响化学链甲烷裂解制氢效率.以8～16目椰壳活性炭为多功能载体,研究在850,900℃和950℃温度下0～7.2％的CO2对甲烷裂解效率的影响.结果表明,不同浓度的CO2可以提高甲烷裂解效率,其中4.8％的CO2浓度最有利.对CO2促进甲烷裂解效率机理的进一步研究表明,CO2的促进作用主要表现在反应前期阶段.研究还表明,CO2难以与积碳反应,消碳作用并不明显.采用Materials Studio软件模拟了高温下CO2对活性炭表面甲烷分子吸附的影响,结果表明CO2对吸附过程没有明显影响.进一步表征和分析表明,尽管加入CO2不会改变活性炭含氧官能团的类型,但可有效提高含氧官能团浓度,这有利于增加活性位点,从而改善活性炭的催化性能.
甲烷裂解制氢 天然气 CO2 活性炭 分子模拟 机理