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【23th.Mar.】用于产氢的α-MoC基催化剂

2021-03-23

题目:用于产氢的α-MoC基催化剂

报告人:马丁,北京大学化学与分子工程学院/工学院,教授

时间:2021年03月23日,星期二,09:30-10:30

地点:霞光楼 200号 报告厅

邀请人:刘晰 特别研究员


报告简介:

低温水汽变换反应(WGS, CO+H2O=H2+CO2) 可以从水中取氢,是能源化学领域中制氢和氢气纯化过程的重要反应。该过程被广泛应用于制氢,以及加氢过程中去除原料气中大量的CO,是制备高纯氢气的重要过程。同时,随着氢能经济的发展,氢燃料电池成为重要的新能源应用平台。为防止氢燃料中少量一氧化碳(CO)对燃料电池催化剂的毒化,可采用水汽变换反应对氢燃料进行纯化。作为一个低温有利反应,如果能找到可以在较低温度工作的高效水汽变换催化剂,就能在获得高催化活性的同时获得热力学的优势,这也是与低温氢燃料电池(工作温度70-90摄氏度)有效整合的需要。因此,开发在低温区(<150oC)同时具有高催化活性和稳定性的水汽变换催化剂具有重大意义。 我们突破以可还原性载体分散贵金属为低温变换催化剂的传统研究思路,利用过渡金属碳化物热稳定性好且与被分散金属有较强相互作用的特点,构建双功能碳化物负载金催化剂metal/α-MoC:立方相 α-MoC低温活化解离H2O,被分散的金属如Pt、Au促进低温CO吸附活化,在界面处完成重整反应并生成H2。该催化剂可将水汽变化反应温度大幅降低至120 oC。在空速高达 180,000h-1的反应条件下,反应活性达到1.05 molCO/(molAu*s),较文献报道提升了一个数量级以上,而CO转化率超过95%,有效解决水汽变换反应低温条件下高反应转化率与高反应速率不能兼得的难题。

参考文献:

[1] Zhang et al., Nature, 2020, 589, 396.


报告人简介:



   马丁,北京大学化学与分子工程学院/工学院,教授、博士生导师。1996年,本科毕业于四川大学化学系物理化学专业;2001年获中国科学院大连化学物理研究所理学博士学位;2001-2005年在牛津大学和Bristol大学进行博士后研究;2005年入选中国科学院“百人计划”,同年担任大连化学物理研究所催化基础国家重点研究室副研究员,2007年晋升研究员;2009年起担任北京大学化学与分子工程学院先进催化课题组组长,博士生导师。

   主要研究方向:针对我国社会能源和资源优化利用过程,主要开展氢能制备与输运,以及高值碳基化学品/油品合成等方面研究工作。

   目前,已在国际学术刊物NatureScienceNature NanotechnologyNature CommunicationsJ Am Chem SocAngew Chem Int Ed等发表SCI论文200余篇;入选国家自然科学基金委的杰出青年计划和科技部中青年科技创新领军人才等。

   目前担任Chinese Journal of ChemistryACS Catalysis副主编Journal of Energy ChemistryJouleACS CatalysisCatalysis Science & Technology等刊编委和顾问编委。



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