【摘要】 在TPD测量中,将NO吸附后的每个样品在氦气气氛中以10°C/min的速率加热至800°C,并通过质谱法监测排出气流。

作为汽车动力源的燃料电池堆可能会因大气中微量的NOx而严重中毒,这使得有必要为燃料电池汽车提供清洁的空气。Y ANG Dai-jun等人[1]研究了用K2CO3活化商业活性炭以大大增强NO捕获。

 

通过在超声波处理下将活性炭浸渍在K2CO3溶液中,然后在800℃下进行程序升温烘焙,制备了K2CO3改性活性炭(K2CO3-AC)。实验中采用TGA-质谱法和N2吸附孔隙率法对含不同钾量的K2CO3活性炭进行了表征。对K2CO3活性炭的NO动态流动试验进行了比较。还研究了最佳样品的程序升温解吸和再生循环。

 

动态NO吸附和程序升温脱附(TPD)在相同固定床反应器中进行。通过四通阀将标准5%NO和氮气混合,形成NO挑战气流。流量由质量流量控制器控制。总流速为60 mL/min。基于动态流量试验曲线的积分计算了NO的吸附容量。通过反应器引入混合挑战气流,并通过质谱仪检测排出气流中NO的强度。

 

在TPD测量中,将NO吸附后的每个样品在氦气气氛中以10°C/min的速率加热至800°C,并通过质谱法监测排出气流。再生试验通过在表现出最高NO吸附能力的样品上重复NO吸附和解吸来进行。在解吸过程中,所选样品在氦气气氛中以10°C/min的速率加热至700°C。

 

在室温下对K2CO3 ACs的动态NO流动测试表明,当K2CO3负载量为19.5wt%时,NO吸附能力达到最大值(96 mg/g),对应于1196.1 m2/g的比表面积和0.70 cm3/g的总孔体积。与未经修饰的活性炭相比,K2CO3活性炭对NO的吸附增强了10倍,这主要归因于亚硝酸钾的形成,FTIR和温度程序证实了这一点。

 

对最佳样品的NO吸附再生试验表明,在第四次循环后,NO吸附能力可以保持76%。

 

[1] Dai-Jun Y , Xiao-Wei M A , Hong L V ,et al.NO adsorption and temperature programmed desorption on K_2CO_3 modified activated carbons[J].中南大学学报(英文版), 2018.

 

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