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我校材化学院青年教师在催化领域权威期刊发表最新成果

作者: 时间:2022-04-25 点击数:

近日,材化学院马廷丽教授团队在光热催化富氢气净化方面取得重要进展,相关成果以“Simulated Solar Light-driven Photothermal Preferential Oxidation of Carbon Monoxide in H2-rich Streams over Fast-synthesized CuCeO2-x Nanorods”为题发表在催化领域权威期刊Applied Catalysis B: Environmental(IF=19.503)。文章的第一作者为材化学院青年教师郭晓琳和19级研究生叶王翔,通讯作者为马廷丽教授,第一通讯单位为中国计量大学。

氢气是一种清洁的二次能源载体。以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能效高、工作温度低、零排放等优点,是氢燃料电池汽车的理想能源。目前,工业生产的H2中CO浓度高达2000ppm,无法满足质子交换膜燃料电池的应用要求。作为燃料电池级制氢和纯化工艺的重要组成部分,(CO-PROX)可以将富氢中的CO浓度去除到100ppm以下,被认为是深度纯化富氢中微量CO的一种非常经济有效的方法。考虑到CuO优异的光热转化率、CeO2的半导体导电性能以及CuO与CeO2之间较强的协同作用,开发一种复合CuO-CeO2催化剂并将其应用于CO-PROX的光热催化中,是一种去除富氢中微量CO的清洁、环保和高效的方法。

致力于高效节能地脱除燃料电池原料富H2气中的微量CO,本工作提出基于非贵金属氧化物催化剂通过太阳能驱动进行光热催化优先氧化一氧化碳(CO-PROX)。开发了一种在室温下通过快速共沉淀合成的具有高氧缺陷浓度和强铜铈相互作用的CuCeO2-x纳米棒。在非贵金属的铜铈催化剂上实现了太阳能驱动的光热CO-PROX,并调控铜的比例优化催化剂的光热性能与催化活性。在2.5个太阳光照射下,CO转化率达到90%。并揭示了在CuCeO2-x纳米棒上太阳驱动的光热CO-PROX反应催化机理。该工作为通过清洁环保的太阳能净化富氢气提供了技术和理论储备,有助于推动氢燃料电池的广泛应用。


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