来源:X-MOL
甲烷的化学环形蒸汽重整(CL-SRM)具有将 CH4 高效转化为合成气和高纯氢的巨大潜力。然而,其大规模实现仍受限于高温和大量能源需求。本文描述了一种非热等离子体介导的 CL-SRM 工艺,基于 CH4/H2O 氧化还原循环,在温和条件下以镧基钙钛矿为基础。该工艺在 600°C 下实现了 CH4 的高效活化,实现了 53.5%的 CH4 转化率和 0.57 mmol∙g−1 H2 的纯度,比 La0.5Ce0.5FeO3 高 92%;在无等离子体条件下,同一炉温下转化率可忽略不计。这些性能优于纯热条件下 800°C 下的观测。 机制学发现,等离子体在生成振动激发的 CH4v 物种中起着关键作用,从而显著降低了 CH4 活化的反应障碍。等离子体介导的 CL-SRM 工艺通过电压诱导电子转移提供能量,具备极小绝热反应堆设计潜力,使其能与传统燃烧系统相比热传递受限的系统更能耗。