光热协同甲醇水蒸气重整制氢实验和微观机理研究

摘要

针对太阳能光热化学甲醇重整制氢中光热耦合效应及微观机理尚不清楚的问题，采用光热化学和热化学反应对比的研究方式，与微观实验相结合，研究了光热化学甲醇重整中光和热的耦合效应，探究了光和热在微观产物转化中的反应路径。研究结果表明：在较低温度下，光对氢气产率的提升具有促进作用，当其与热化学达到相同氢气产率时，光热化学反应温度降低，造成这种现象的原因是光促进了水的分解、吸附态HCOO^*的生成以及碳酸盐的分解，其中水在反应中的作用通过不同水醇比的实验得到了进一步验证；随着温度的升高，固定辐照度下光的促进作用逐渐降低，这是因为光对碳酸盐物质分解的促进作用随温度升高而减弱。研究阐明了光和热的耦合效应，分析了对应的微观机理，为理解光热协同机理提供了理论基础。

关键词

光热协同 / 甲醇重整 / 制氢 / 微观机理

基金资助

国家重点研发计划资助项目(2021YFF0500701); 国家自然科学基金资助项目(51888103)