祝贺课题组马琎晨老师和硕士生黄浩东的论文：Identification of HCl corrosion mechanism on Cu-based oxygen carriers in chemical looping combustion被能源领域知名期刊Fuel收录。赵海波教授为通讯作者。

化学链燃烧中HCl对铜基氧载体的腐蚀机制尚不明确。本文结合DFT模拟和实验分析，通过三个阶段实验（还原过程分别为100次无氯，50次有氯，50次无氯）来评估Cu基氧载体在化学链燃烧中的性能，以研究经HCl处理的氧载体在长周期氧化还原循环中的特性。此外，研究了HCl对氧载体的腐蚀作用。

图1 机制-性能-表征三角图

如机制-性能-表征的三角图所示，在有氯条件下，由于HCl和CH₄之间存在的竞争吸附，氧载体反应性减弱。CH₄和HCl被吸附在CuO氧载体相同的表面活性位点上，抑制了CH₄脱氢和随后的中间产物的氧化，因此对于部分还原氧载体，CO产率不可逆地增加。通过三个阶段评估铜基氧载体在化学链燃烧中的性能，研究HCl处理的氧载体在200次氧化还原循环中的特性。实验发现，HCl对氧载体的腐蚀作用在合适的条件下可以得到正向利用，特别是低浓度的HCl有助于增加氧载体颗粒的比表面积。经HCl处理的氧载体颗粒硬度指数和使用寿命都有不可逆的下降，氧载体的单颗粒硬度指标和使用寿命变差，导致颗粒物排放增加。然而，由于氧载体颗粒表面存在大量裂纹，保证了充分的气固接触，其反应性会得到部分恢复。

本工作受到了国家自然科学基金(No.52176107和52025063)、中央高校基础研究基金(No.2021XXJS066)、煤炭高效低碳利用国家重点实验室基金(No.J23-24-309)和煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室基金(No.2021-K08)的资助。

文章完整信息：

Jinchen Ma, Haodong Huang, Chaohe Zheng, Zhanggen Huang, Jingjing Ma, Guorong Xu, Haibo Zhao^*. Identification of HCl corrosion mechanism on Cu-based oxygen carriers in chemical looping combustion. Fuel, 2024, 359, 130373.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.130373

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