农业工程学报

作者：展鹏程,刘欢,沈秀丽,孟海波,丛宏斌,邢浩瀚,陆美谷,湛杨,

关键词：生物炭催化剂, 甲壳素, 催化重整, 制氢

基金：42

为探究不同来源生物炭催化剂对生物质热解重整制氢催化性能的差异，该研究以玉米秸秆、竹材、松木及甲壳素为原料制备生物炭。以稻壳为生物质，在两段式固定床反应器进行催化热解试验，系统研究不同生物炭催化剂对产物产量、气体组分与Hsub>2/sub>选择性的影响。试验结果表明，与空白对照组相比（Hsub>2/sub>产率1.41 mmol/g，选择性17.43%），4组生物炭催化剂均能促进焦油裂解，提升富氢合成气产率。不同催化剂间催化性能存在差异，甲壳素生物炭表现出最佳催化性能，Hsub>2/sub>产率和选择性分别达到12.59 mmol/g和53.33%，松木炭催化性能次之，Hsub>2/sub>产率10.74 mmol/g，选择性46.83%，玉米秸秆与竹炭催化活性较弱（Hsub>2/sub>产率和选择性分别为8.41 mmol/g、42.69%与8.38 mmol/g、41.32%）。研究发现生物炭催化剂的催化性能与比表面积、孔隙结构及官能团种类密切相关，甲壳素生物炭优异催化性能源于独特“氮自掺杂”特性形成的吡啶氮与吡咯氮等含氮活性官能团及发达的协同孔隙结构。该研究为高效、低成本生物质热解制氢催化剂的开发和利用提供理论参考。/

来源：2026年第5期

《农业工程学报》期刊编辑部

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