祝贺课题组郑朝和的论文:Microscopic insight into catalytic HCN removal over the CuO surface in chemical looping combustion被能源领域知名期刊Proceedings of the Combustion Institute收录。赵海波教授为通讯作者,博士生郑朝和为第一作者。
中国近些年来已成为煤炭利用的大国,针对煤炭为主要燃料的固体燃料化学链燃烧技术仍然存在许多机遇和挑战。该技术常使用的燃料除了煤,还包括如石油焦,生物质甚至塑料垃圾等各种固体燃料。固体燃料燃烧中的初期会释放出存在大量的NH3和HCN,而NH3和HCN这两种主要的氮的前驱体,可通过气固非均相反应被载氧体颗粒进一步氧化,生成大量的NOx(包括NO、NO2和N2O)。但含氮组分的多相反应机理很复杂,特别是复杂气氛下(含O2、H2O等)反应机理更复杂。然而,关于HCN在CuO表面氧化的研究缺乏,且各含氮组分之间可能的均相、非均相反应也没有完整且统一的反应机理,这大大限制了对NOx生成路径的基本认识及脱除技术的发展。因此,本文采用密度泛函理论研究 HCN与CuO 颗粒的单分子反应机理,又分别确定了O2、NO 和 H2O 等各气体组分对 HCN 转化的不同影响,最终提供一个如下图所示的 NH3和HCN在CuO表面上的综合反应网络,其可很好的解释化学链燃烧过程中NH3/HCN和 N2/NOx可能的反应路径。该工作有助于进行化学链燃烧过程中NOx生成路径的辨识,对揭示CLC过程中的氮迁移机理具有重要的科学意义。
本工作受到了国家自然科学基金项目(52025063)的资助。
图1 CuO表面氮迁徙的非均相反应路径图
文章完整信息:
Chaohe Zheng, Jinchen Ma, Qinghua Yang, Tiantian Zhang, Xi Luo, Haibo Zhao*. Microscopic insight into catalytic HCN removal over the CuO surface in chemical looping combustion. Proceedings of the Combustion Institute, 2022.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.proci.2022.07.169
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