生物质气化气催化提质研究进展
陈锐
徐帅杰
孟庆延
许陆瑜
王天宇
董新新
杨宏旻
南京师范大学能源与机械工程学院,江苏南京 210023
摘要：生物质能作为碳中性的可再生能源,气化技术是其规模化利用的核心路径之一.生物质气化气催化提质通过组分定向转化和杂质高效脱除,可实现高值化,并具有温度范围宽、产物纯度高、与可再生能源系统易耦合等优点.根据生物质气化气的组成特点,按照H2、合成气(CO+H2)、烃类、CO2以及污染物进行组分切割,系统综述催化技术在包括提纯制氢、合成气组分转化、烃类组分重整、CO2捕集转化以及污染物协同脱除等5类生物质气化气提质路径的研究现状.研究揭示,各类路径均高度依赖催化剂活性相、载体与助剂的协同作用机制.制氢路径中,Ni基催化剂经CeO2/Fe2O3修饰可显著提升抗积碳性能;合成气转化则依据n(H2)/n(CO)比差异,分别适配倾向低碳烯烃的Fe基催化剂与倾向长链烷烃的Co基催化剂;烃类重整聚焦CH4与焦油转化,通过双金属协同与介孔限域效应提升稳定性;CO2捕集虽已形成Ca基、胺基及MOFs三类材料体系,但捕集与转化过程的集成度仍较低;污染物脱除在单一硫、氮化合物处理上效率显著,却缺乏多污染物协同脱除的有效方案.未来研究可聚焦于多功能催化剂理性设计、氧空位与界面效应调控等创新技术路径,以解决处理能力不足、过程集成度偏低、催化剂稳定性差等瓶颈.
关键词：生物质气化气催化提质烃类重整CO2捕集污染物脱除
分类号：TK6(生物能及其利用)
资助基金：国家自然科学基金(52106136)江苏省青年科技人才托举工程资助项目(JSTJ-2025-208)南京师范大学引进人才科研启动基金资助项目(184080H201B74)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-03-20（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：26( 377-402 )
英文信息