生物质燃料是与化石燃料组成相近的液体燃料,环境友好、可再生,被视为替代化石能源的最佳选择之一。但是生物质油的低热值、低稳定性、组成复杂等缺点,必须经过加氢精制才能转化为清洁、高能量密度的生物质燃料。传统的生物质油加氢精制采用三相反应器,需要在高氢分压以及高温条件下进行。电化学氢泵反应器通过外加电压,在阴极催化剂表面原位生成吸附态氢原子,能够在常温常压条件下实现高速率的生物质加氢过程。但其催化层的微孔结构限制了加氢产物的向外传质,使电化学氢泵反应器加氢过程中出现严重的产物抑制现象,亟待解决。本文以马来酸作为生物质油模型化合物,提出将乙醇作为竞争吸附剂,减弱了马来酸加氢过程中出现的产物抑制现象,将10 h平均反应速率提高了46.1%。并且进一步探究了不同乙醇浓度、马来酸浓度、电流密度、温度条件下,乙醇对电化学氢泵加氢性能的影响。添加少量乙醇就可以将电化学泵反应器加氢转化率、反应速率以及电流效率提高18.3%。并且添加乙醇后,电化学氢泵反应更适合在大电流条件下操作,在电流密度为132.3 mA cm-2时,电化学氢泵反应器的转化率、反应速率以及电流效率提高了83.1%。进而,通过对电化学氢泵反应器薄层膜电极结构与性质的分析,马来酸及其加氢产物琥珀酸的吸附实验,发现相对于原料马来酸,产物琥珀酸与催化层中的碳载体表面有较强的吸附作用,是加氢前反应物马来酸的1.8倍。而这种吸附作用导致了产物琥珀酸在催化层微孔中的扩散减慢,造成了产物琥珀酸在催化层中的积累。而乙醇对碳载体表面的亲附作用远强于琥珀酸,优先吸附在碳载体表面,减弱琥珀酸与碳载体表面的相互作用,促进产物的扩散过程,使产物抑制现象明显缓解。基于上述乙醇竞争吸附减弱产物抑制的机理,提出考虑产物在催化层中传质的马来酸加氢动力学模型。通过引入Langmiur等温吸附方程以及加氢逆反应过程,将碳载体颗粒吸附作用以及乙醇浓度对催化层琥珀酸浓度的影响纳入模型中。模型与实验数据进行拟合对比,R2大于0.9,验证了模型的可靠性以及乙醇竞争吸附促进产物催化层传质机理的有效性,并对模型中参数进行了分析,为电化学氢泵反应器催化层的设计以及竞争吸附剂的选取提供了新思路。