佟建华
,
杨维慎
,
任焱杰
,
邵宗平
,
熊国兴
,
林励吾
催化学报
采用改进的Pechini法合成了La(Ba)Co(Fe)O3-δ系列透氧膜材料,考察了Ba和Fe掺入量对材料的结构、氧脱附性能及透氧性能等的影响,并与材料的容限因子及平均结合能进行了关联.结果表明,Ba的掺杂有利于透氧活化能的降低及透氧量的提高;Fe的引入使材料在较高Ba掺杂量时也能保持稳定的钙钛矿结构,同时使材料的密封性能较好,稳定操作时间加长,氧在低温区的脱附量增大.
关键词:
钡
,
铁
,
掺杂
,
钙钛矿
,
混合导体
,
无机膜
,
氧分离
金万勤
,
徐南平
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2003.04.041
介绍开发的混合导体透氧膜材料ZrO2掺杂的SrFe0.6Co0.4O3-δ类钙钛矿型氧化物及Sr(Co,Fe,Zr)O3-δ系列钙钛矿型氧化物的晶体结构、氧渗透性能、稳定性,以及应用于甲烷部分氧化制合成气膜反应器的性能,并就今后研究开发方向作了探讨.
关键词:
混合导体膜
,
氧分离
,
稳定性
,
甲烷
,
合成气
,
膜反应器
邵宗平
,
熊国兴
,
董辉
,
佟建华
,
丛铀
,
杨维慎
催化学报
用湿化学法合成了Ba0.5Sr0.5CoxFe1-xO3-δ系列混合导体透氧膜材料,并用XRD,O2-TPD,H2-TPR和透氧测定等手段考察了铁离子掺杂浓度对导体膜相结构及其稳定性、氧脱附性能和透氧能力等的影响.在氧浓度为2.13×104～0.1 Pa的范围内,x=0.2～0.8时材料保持为立方钙钛矿结构.铁含量的增加有利于材料钙钛矿结构在低温的稳定化,并提高了材料的热化学稳定性.然而,导体膜的透氧量却随着铁含量的增加而减小.这可能是由于导体膜表面的氧交换动力学过程在透氧速率控制步骤中的分量随铁含量的增加而变大之故.
关键词:
钙钛矿
,
无机膜
,
混合导体
,
氧分离
,
甲烷部分氧化
邵宗平
,
熊国兴
,
杨维慎
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.02.017
提出了一套系统选择具有高透氧能力、结构稳定性及热化学稳定性的钙钛矿型混合氧离子电子导体透氧膜材料的策略,在此策略指导下开发出了若干新的导体膜材料.采用了标准陶瓷法、络合法等对材料进行了合成,采用色谱法及X射线粉末衍射法分别对其透氧性能与稳定性进行了测定与表征,并将其与几种典型透氧膜材料进行了比较.结果表明此系列新材料确实具有预期的透氧性能与结构和热化学稳定性.典型材料,Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ导体膜在850℃下透氧量达1.16mL[STP].cm-2.min-1,并在长达1000多小时的测定中保持稳定的透氧能力.
关键词:
钙钛矿
,
陶瓷膜
,
氧分离
,
甲烷部分氧化
董辉
,
邵宗平
,
熊国兴
,
杨维慎
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.02.019
用湿化学法合成了Sr4CoxFe6-xO13±δ系列混合导体氧化物,对其相结构与透氧性能进行了研究.钴离子的引入导致材料中钙钛矿型杂相的出现,x=2.0时材料中还产生了CoO杂相,x=2.6时材料呈现钙钛矿型结构.Sr4Fe4Co2O13±δ的相结构还与焙烧温度及环境气氛中的氧浓度密切相关.随着氧浓度的降低,材料从纯相Sr4Fe6O13结构(纯氧气气氛下)转变为Sr4Fe6O13结构、钙钛矿型结构和CoO共存 (空气气氛下),直至转变为针镍矿结构、Sr4Fe6O13结构和CoO共存.Sr4Fe4Co2O13±δ导体膜在air/He氧浓差梯度下的透氧量为1.5×10-8mol/cm2.S(850℃),在650～850℃范围内透氧活化能为70kJ/mol.
关键词:
混合导体氧化物
,
Cellulose
,
Sr4CoxFe6-xO13±δ
,
相结构
,
氧分离
李光涛
,
邵宗平
,
熊国兴
,
董辉
,
丛铀
,
杨维慎
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.05.022
用湿化学方法合成了SrCo0.5FeO3 25(SC5FO),Lao 15Sr0.85Ga0.3Fe0.7O3-δ(LSGFO)和Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCFO)三种透氧膜材料.采用H2-TPR、XRD和透氧测定,并结合膜反应等方法对它们的性质进行了比较研究.LSGFO与BSCFO具有较高的相结构稳定性,而SC5FO较差.LSGFO具有很高的抗还原能力,而BSCFO较差,但它具有优异的相结构可逆性.在air/He氧浓差梯度下,LSGFO和SC5FO导体膜的透氧量较低;BSCFO具有很高的氧渗透能力,850℃下,透氧量高达1.16[STP]mL/cm2@min.SC5FO膜反应器在POM反应开始不久,因为反应端膜表面的材料组成被反应气还原而出现严重的漏气现象,并最终导致实验失败.BSCFO与LSGFO膜反应器成功地应用到POM反应中,进行了长时间的稳定操作,稳态下透氧量分别高达11.5[STP]mL/cm2@min(875℃)与4.0[STP]mL/cm2@min(950℃).
关键词:
膜反应器
,
混合导体
,
氧分离
,
甲烷部分氧化
樊传刚
,
黄祥贤
,
刘卫
,
陈初升
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.06.027
用共烧法制备了以(SrCo0.8Fe0.2O3-δ)0.85(SrSnO3)0.15(SCF-SS)多孔层为支撑体和SrCo0.8Fe0.2O3-δ(SCF)致密层为顶层膜的管状非对称透氧陶瓷膜;并对其相组成、微形貌以及氧分离性能进行了表征.研究发现: SCF和SCF-SS之间有较好的兼容性;当共烧温度为1150℃时,获得的非对称陶瓷膜的致密层厚度为50μm,支撑体的显气孔率为19.3%;900和800℃时,非对称膜样品(壁厚1.4mm,外径10.3mm,长度为4.1cm)的氧渗透率分别为1.91和1.01mL·cm-2·min-1,分别比同样几何尺寸的SCF对称膜样品高24%和36%.
关键词:
管状非对称陶瓷膜
,
氧分离
,
离子-电子混合导电
,
钙钛矿
陈婷
,
江莞
,
江伟辉
,
刘健敏
,
张筱君
,
谢志翔
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150244
双相混合导体膜在高温下能够同时传导氧离子和电子,具有稳定性好、膨胀系数低、机械强度高和成分可调等优点,可以作为反应器应用于甲烷部分氧化制合成气(POM).但双相混合导体膜的透氧率较低,成为亟待解决的问题.本文从透氧机理入手详细阐述了氧渗透过程的影响因素.在此基础上综述了目前提高双相混合导体膜透氧率的措施,包括了采用混合导体作为电子导电相、降低电子导电相形成连续渗流网络的体积比阀值和减小双相晶粒尺寸,以及宏观上制备出不对称膜、管状膜和中空纤维膜进一步降低膜厚、增大表面积以提高透氧率.最后指出双相混合导体膜在未来需要重点解决的一些问题.
关键词:
混合导体
,
氧分离
,
陶瓷膜
,
双相
,
综述
