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稀有金属2025年第02期:镁基金属氢化物催化二苄基甲苯加氢过程性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:万静;王树茂;李志念;蒋利军;冯小阳;李文芊;

单位:中国有研科技集团有限公司国家有色金属新能源材料与制品工程技术研究中心;有研工程技术研究院有限公司;北京有色金属研究总院;

摘要:二苄基甲苯(DBT)作为最有研究价值之一的液态有机氢载体(LOHCs),具有高沸点、高储氢量(6.2%)、无毒不易燃的优点,但其加氢速率缓慢,为克服这一缺陷,本文选取镁基金属氢化物(16%La Ni_5-Mg氢化物,简称LM)作为DBT的加氢催化剂,将LM与DBT组成氢浆(HS),研究了HS(LM-DBT)加氢反应的动力学性能;考察了反应温度、氢化物(MH_x)的组成(LM,Mg_2Ni H_4,Mg H_2和La H_3)对HS吸氢性能的影响。结果表明,HS(LM-DBT)中DBT的液相加氢反应速率随温度的升高呈现先加快后放缓的趋势,在300℃得到最佳加氢反应速率,吸氢量可在10 h内达到2.9%;HS(LM-DBT)最佳固液比为1∶15,此时的10 h吸氢量高达4.8%,进一步提升固液比会降低HS的吸氢量;LM中的主要催化加氢相为Mg_2Ni H_4;通过不同组成HS的吸氢动力学实验与MH_x的热重分析-示差扫描量热法(TG-DSC)测试结果分析,得知MH_x在同时满足具有过渡元素Ni与反应温度超过MH_x最低脱氢温度的条件时,MH_x可在氢气气氛下催化DBT的加氢过程;通过对DBT及其加氢产物进行氢谱测试表征分析得知其加氢路径为两边侧环优先加氢,最后进行中间环的加氢。

关键词:镁基金属氢化物;;二苄基甲苯(DBT);;氢浆(HS);;加氢路径

基金资助:国家重点科研计划项目(2018YFE0202000);; 科技创新基金项目(66222031)资助