新型混合导体透氧膜的制备及其在甲烷转化反应中的应用

催化学报 , 2000, 21(4): 363-366.

新型混合导体透氧膜的制备及其在甲烷转化反应中的应用

丛铀 ^1, , 邵宗平 ^2, , 杨维慎 ^3, , 董辉 ^4, , 熊国兴 ^5, , 林励吾 ^6,

1.中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连,116023

2.中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连,116023

3.中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连,116023

4.中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连,116023

5.中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连,116023

6.中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连,116023

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(715-006-0122) 国家自然科学基金(59789201) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(G1999022401)

关键词：透氧膜 , 钙钛矿 , 膜反应器 , 甲烷 , 氧化偶联 , 部分氧化 , 合成气

Synthesis of Novel Oxygen-Permeable Ceramic Membrane and Its Application in Oxidation Conversion of Methane

用EDTA-柠檬酸联合络合法合成了新型混合导体透氧膜材料,成功地制备了致密膜片并对其透氧性能进行了考察.结果发现,此新材料具有非常大的透氧能力,850℃时在膜一端为干燥的流动空气而另一端为流动的氦气下,透氧量高达0.744μmol/(cm2.s).考察了膜片本身对甲烷的活化性能,发现导体膜对甲烷氧化偶联具有催化活性,随着甲烷流速的增加,甲烷转化率降低,而C2选择性升高.研究了膜反应器中甲烷部分氧化制合成气反应,甲烷转化率约为90%,CO选择性约为98%,CO/H2比约为2;同时,膜的透氧量急剧增加到约6.01μmol/(cm2.s),这归结于膜反应侧氧分压的急剧降低.

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