生物油催化重整制氢反应活性-积碳-烧结耦合机理定量研究

项目名称： 生物油催化重整制氢反应活性-积碳-烧结耦合机理定量研究

项目编号： No.51406090

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 李信宝

作者单位： 宁波大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 通过催化重整技术可以将成分复杂低热值的可再生生物油转化为清洁高效的氢气，然而反应机理不清晰以及积碳与烧结导致的催化剂快速失活成为限制其工业应用的关键问题，近年来逐渐成为该领域的研究热点与理论难点。 本项目拟通过实验研究和分子模拟定量计算相结合，开展生物油催化重整制氢反应活性-积碳-烧结耦合机理研究。首先通过生物油模化物开展催化重整制氢试验研究，结合催化剂表征，建立催化剂结构与活性之间的构效关系，筛选抗积碳抗烧结高效催化剂。然后利用密度泛函理论在高效催化剂上开展反应过渡态、化学反应速率常数和催化剂电子结构定量计算，构建催化重整反应路径与积碳生成机理，确定反应的最小能量路径。同时通过分子动力学模拟，获得催化剂在高温高水蒸汽分压下的烧结动力学规律。随后进一步结合真实生物油、模化物混合配比的实验研究，精修理论模型。通过本项目的研究，有助于明晰相关反应机理，完善生物油催化提质理论体系。

中文关键词： 生物油；催化重整；密度泛函理论计算；反应机理；氢气

英文摘要： Renewable bio-oil, which has complex composition and low heat value, can be converted into clean and high value hydrogen through catalytic reforming technology. However, the mechanism is yet unclear and the rapid deactivation of catalyst is always caused

英文关键词： bio-oil；catalytic reforming；density functional theory calculation；reaction mechanism；hydrogen