Plasma-catalytic ammonia decomposition using a packed-bed dielectric barrier discharge reactor

介质阻挡放电 分解 等离子体 填充床 电介质 催化作用 粒径 材料科学 相(物质) 粒子(生态学) 分析化学(期刊) 化学工程 化学 色谱法 有机化学 工程类 地质学 物理 海洋学 量子力学 光电子学
作者
Jakob Afzali Andersen,Jakob Munkholt Christensen,Martin Østberg,Annemie Bogaerts,Anker Degn Jensen
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:47 (75): 32081-32091 被引量:71
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.07.102
摘要

Plasma-catalytic ammonia decomposition as a method for producing hydrogen was studied in a packed-bed dielectric barrier discharge (DBD) reactor at ambient pressure and a fixed plasma power. The influence of packing the plasma zone with various dielectric materials, typically used as catalyst supports, was examined. At conditions (21 W, 75 Nml/min NH3) where an NH3 conversion of 5% was achieved with plasma alone, an improved decomposition was found when introducing dielectric materials with dielectric constants between 4 and 30. Of the tested materials, MgAl2O4 yielded the highest conversion (15.1%). The particle size (0.3–1.4 mm) of the MgAl2O4 packing was found to have a modest influence on the conversion, which dropped from 15.1% to 12.6% with increasing particle size. Impregnation of MgAl2O4 with different metals was found to decrease the NH3 conversion, with the Ni impregnation still showing an improved conversion (7%) compared to plasma-only. The plasma-assisted ammonia decomposition occurs in the gas phase due to micro-discharges, as evident from a linear correlation between the conversion and the frequency of micro-discharges for both plasma alone and with the various solid packing materials. The primary function of the solid is thus to facilitate the gas phase reaction by assisting the creation of micro-discharges. Lastly, insulation of the reactor to raise the temperature to 230 °C in the plasma zone was found to have a negative effect on the conversion, as a change from volume discharges to surface discharges occurred. The study shows that NH3 can be decomposed to provide hydrogen by exposure to a non-thermal plasma, but further developments are needed for it to become an energy efficient technology.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
研友_ZGAeoL完成签到,获得积分0
1秒前
ssong发布了新的文献求助20
1秒前
AlexLee发布了新的文献求助10
3秒前
生动梦松发布了新的文献求助400
3秒前
CC完成签到,获得积分10
5秒前
傻瓜完成签到 ,获得积分10
5秒前
冷静妙海完成签到 ,获得积分10
7秒前
风笑完成签到 ,获得积分10
8秒前
萝卜青菜完成签到 ,获得积分10
8秒前
紧张的钥匙完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
Eric完成签到,获得积分10
9秒前
工藤完成签到,获得积分10
12秒前
科研蛀虫完成签到 ,获得积分10
13秒前
虫虫2345完成签到,获得积分10
14秒前
Juzco完成签到 ,获得积分10
14秒前
元皓完成签到 ,获得积分10
15秒前
18秒前
轻松的越彬完成签到 ,获得积分10
19秒前
慕辰完成签到 ,获得积分10
21秒前
jzj完成签到,获得积分10
23秒前
Peter完成签到 ,获得积分10
25秒前
wangji_2017完成签到,获得积分10
25秒前
yanmh完成签到,获得积分10
30秒前
xxx完成签到,获得积分10
30秒前
微笑的巧蕊完成签到 ,获得积分10
31秒前
欢子12321完成签到,获得积分10
33秒前
btcat完成签到,获得积分0
36秒前
43秒前
林佳一完成签到,获得积分10
44秒前
没错我就是悦儿完成签到,获得积分10
45秒前
风吹而过完成签到 ,获得积分10
46秒前
赛德克发布了新的文献求助30
47秒前
kingyuan完成签到,获得积分10
48秒前
激动的xx完成签到 ,获得积分10
48秒前
大意的雨双完成签到 ,获得积分10
49秒前
jinwaii发布了新的文献求助10
50秒前
赘婿应助cui采纳,获得10
50秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
53秒前
糖糖完成签到 ,获得积分10
53秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6497685
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8293757
关于积分的说明 17696193
捐赠科研通 5593392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917435
邀请新用户注册赠送积分活动 1894377
关于科研通互助平台的介绍 1754781