分解水制氫用透氧膜材料制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-13 20:52
近年來(lái),隨著化石燃料的日漸枯竭,尋找新的可再生的替代能源成為世界各國(guó)研究的重點(diǎn)。氫能是一種可再生的清潔能源,具有熱值高、燃燒速度快等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是未來(lái)最有發(fā)展前景的新型能源。熱化學(xué)分解水是一種新型的制氫方法,該法主要是利用氧化還原反應(yīng)在較高溫度下循環(huán)分解水制氫。隨著膜反應(yīng)器技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)將熱化學(xué)分解水制氫與混合導(dǎo)體透氧膜材料耦合,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)分解水制得氫氣,該技術(shù)利用化學(xué)勢(shì)為驅(qū)動(dòng)力,無(wú)需外加電源,并且對(duì)環(huán)境友好零污染,具有極大的發(fā)展?jié)摿�。在查閱了大量文獻(xiàn)資料后,本文選取了固體氧化物燃料電池陰極材料和透氧膜領(lǐng)域中的La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF-6428）經(jīng)典氧化物作為透氧膜材料,并設(shè)計(jì)了一種新型的La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Zr0.92Y0.08O2-δ...
【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
氫經(jīng)濟(jì)概念圖
圖 1.3 理想的鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)圖Fig. 1.3 Structure chart of ideal perovskite.了研究 A 位摻雜的影響，他們開(kāi)展了用 Ca LCF-91）以提高其透氧量及穩(wěn)定能力的研究性及可觀的氧滲透速率，從 H2-TPR 實(shí)驗(yàn)結(jié)，隨著 Ca 摻雜量的減少，峰越來(lái)越弱，說(shuō)明Ca 摻雜量 x=0.1 時(shí) LCF 系列材料的透氧量 Ca 摻雜量并不是越多越好，可能是因?yàn)?La3徑較大的金屬離子，能夠形成更多氧缺陷，]探究了 B 位摻雜對(duì)材料的影響，他們嘗試用7Fe0.3 xNbxO3 （如 BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3 ），力并且反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)不變。根據(jù) X 射線衍射是不利于滲透擴(kuò)散的六方結(jié)構(gòu)，x = 0.05 時(shí)是
擊物質(zhì)表面時(shí)，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征 x 射 X 射線、背散射電子、透射電子，以及在可見(jiàn)、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生射。同時(shí)，也可產(chǎn)生電子-空穴對(duì)、晶格振動(dòng)（聲子）、電子振蕩（等離子上講，利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測(cè)樣品本身的各種物理質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場(chǎng)或磁場(chǎng)等本實(shí)驗(yàn)采用的是 Philip 公司的 XL30ESEM 性掃描電子顯微鏡來(lái)對(duì)反應(yīng)前形貌變化進(jìn)行表征。 混合導(dǎo)體透氧膜性能評(píng)價(jià)膜反應(yīng)器評(píng)價(jià)裝置如圖 2.5 所示。整套反應(yīng)裝置主要有石英管、剛玉管、質(zhì)量流量計(jì)、控溫系統(tǒng)以及尾氣分析系統(tǒng)等組成。氣體的流速通過(guò)質(zhì)控制，膜片通過(guò)高溫密封膠固定在剛玉管的一端，組裝好實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)的各氣體組分及含量通過(guò)尾氣分析系統(tǒng)定量分析，表征其透氧、分解水。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氫能時(shí)代與制氫途徑[J]. 舟丹. 中外能源. 2017(04)
[2]La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Gd0.1Ce0.9O1.95復(fù)相材料的性能[J]. 楊志賓,朱騰龍,常杰善,趙永勤,韓敏芳. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]聚合物前驅(qū)體法合成La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ納米粉體[J]. 佘燕娣,顧學(xué)紅,金萬(wàn)勤. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[4]化學(xué)制氫技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 吳川,張華民,衣寶廉. 化學(xué)進(jìn)展. 2005(03)
[5]噴霧熱分解技術(shù)制備功能材料的研究進(jìn)展[J]. 胡國(guó)榮,劉智敏,方正升,王劍鋒,石迪輝,秦慶偉. 功能材料. 2005(03)
[6]無(wú)機(jī)透氧膜的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 廖傳華. 硅酸鹽通報(bào). 2004(03)
[7]多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ的制備及表征[J]. 劉衛(wèi),章占平,夏長(zhǎng)榮,謝津橋,陳初升. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2000(05)
博士論文
[1]高性能與高穩(wěn)定性致密陶瓷氫分離膜研究[D]. 朱志文.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]高穩(wěn)定性YSZ-LSCF雙相中空纖維氧分離膜和反應(yīng)器性能研究[D]. 劉建軍.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]分解水制氫用鈣鈦礦透氧膜研究[D]. 翟康.昆明理工大學(xué) 2016
本文編號(hào)：2915164
【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
氫經(jīng)濟(jì)概念圖
圖 1.3 理想的鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)圖Fig. 1.3 Structure chart of ideal perovskite.了研究 A 位摻雜的影響，他們開(kāi)展了用 Ca LCF-91）以提高其透氧量及穩(wěn)定能力的研究性及可觀的氧滲透速率，從 H2-TPR 實(shí)驗(yàn)結(jié)，隨著 Ca 摻雜量的減少，峰越來(lái)越弱，說(shuō)明Ca 摻雜量 x=0.1 時(shí) LCF 系列材料的透氧量 Ca 摻雜量并不是越多越好，可能是因?yàn)?La3徑較大的金屬離子，能夠形成更多氧缺陷，]探究了 B 位摻雜對(duì)材料的影響，他們嘗試用7Fe0.3 xNbxO3 （如 BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3 ），力并且反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)不變。根據(jù) X 射線衍射是不利于滲透擴(kuò)散的六方結(jié)構(gòu)，x = 0.05 時(shí)是
擊物質(zhì)表面時(shí)，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征 x 射 X 射線、背散射電子、透射電子，以及在可見(jiàn)、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生射。同時(shí)，也可產(chǎn)生電子-空穴對(duì)、晶格振動(dòng)（聲子）、電子振蕩（等離子上講，利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測(cè)樣品本身的各種物理質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場(chǎng)或磁場(chǎng)等本實(shí)驗(yàn)采用的是 Philip 公司的 XL30ESEM 性掃描電子顯微鏡來(lái)對(duì)反應(yīng)前形貌變化進(jìn)行表征。 混合導(dǎo)體透氧膜性能評(píng)價(jià)膜反應(yīng)器評(píng)價(jià)裝置如圖 2.5 所示。整套反應(yīng)裝置主要有石英管、剛玉管、質(zhì)量流量計(jì)、控溫系統(tǒng)以及尾氣分析系統(tǒng)等組成。氣體的流速通過(guò)質(zhì)控制，膜片通過(guò)高溫密封膠固定在剛玉管的一端，組裝好實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)的各氣體組分及含量通過(guò)尾氣分析系統(tǒng)定量分析，表征其透氧、分解水。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氫能時(shí)代與制氫途徑[J]. 舟丹. 中外能源. 2017(04)
[2]La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Gd0.1Ce0.9O1.95復(fù)相材料的性能[J]. 楊志賓,朱騰龍,常杰善,趙永勤,韓敏芳. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]聚合物前驅(qū)體法合成La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ納米粉體[J]. 佘燕娣,顧學(xué)紅,金萬(wàn)勤. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[4]化學(xué)制氫技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 吳川,張華民,衣寶廉. 化學(xué)進(jìn)展. 2005(03)
[5]噴霧熱分解技術(shù)制備功能材料的研究進(jìn)展[J]. 胡國(guó)榮,劉智敏,方正升,王劍鋒,石迪輝,秦慶偉. 功能材料. 2005(03)
[6]無(wú)機(jī)透氧膜的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 廖傳華. 硅酸鹽通報(bào). 2004(03)
[7]多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ的制備及表征[J]. 劉衛(wèi),章占平,夏長(zhǎng)榮,謝津橋,陳初升. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2000(05)
博士論文
[1]高性能與高穩(wěn)定性致密陶瓷氫分離膜研究[D]. 朱志文.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]高穩(wěn)定性YSZ-LSCF雙相中空纖維氧分離膜和反應(yīng)器性能研究[D]. 劉建軍.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]分解水制氫用鈣鈦礦透氧膜研究[D]. 翟康.昆明理工大學(xué) 2016
本文編號(hào)：2915164
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