




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、 : 作者签名:二译保 密 的 学 位 论文 在解 密 后也遵 守此规 定 。导 师签名 : 的 应用 前景。 瑃 瓾 甌 瑃 瞖 基于透 氧膜 的 应用 及 膜 反 应器 介 绍 实 验 过 程 实 验 部分 : 赗 : 琭 。 瓦 仃 。 篨:鳌 鳌 癵:墩 结 构的 自 由体 积必须足 够大, 氧离 子才有足 够的 空间 来迁 移 , 这 样会 使容忍 因 子图 钙钛 矿 氧化 物 的 电 势 图 甋 。 等 合成 了了 些 材 料具 有一 定 的 氧离 子电 导 , 然 而 价格昂 贵 并且 氧气渗 透 性 能 太 差 而 不 能 实 际 唬 珺 在 电 导 率 为 一。 但 是 相
2、复合膜 在 秆 趿 课 畇 。 等 系 畇 , 并且 保 持稳 定 , 管 状 叭 复合膜 。 , 并能 保 持 稳 定 。 瞪 蹦 芄 槐 榷 萚 】开 发 了 一 的透 氧速率 。 其膜 反 应器 并且 成 功 应用 于甲 烷部分氧固相 反 应法是 传 统的 应用 最广 泛 的 陶 瓷粉 体 制备工 艺。 萤石矿 和 钙钛 矿 基化合物 过 去 一般通过 这 种 方法制备。 通过 将金 属氧化 物 , 碳 酸 盐 , 氢 氧化 物共 沉 淀 法也是 一 种 传 统的 工 艺。 这 种 制备方法是 将所 需 金 属阳 离 子按化 学 计 量 比配 成 水溶 液 和 沉 淀 剂 溶 液 相 混
3、 合, 形 成 沉 淀 后过 滤, 洗 涤 , 干 燥 , 热 解 得 到陶 瓷粉 体 。 通过 调 整 溶 液 的 值 , 两种 溶 液 混 合速率 , 温 度 以 及 浓 度 来控制最终 得 到的 陶 瓷粉 体 的 性 质 。 这 种 制备方法通常 能 对 形 貌 , 相 的 纯 度 以 及 化 学 组分进 行很好的 控制。 由于不 同 的 金 属离 子在沉 淀 剂 中高度 的 分散 , 因 此陶 瓷粉 体 的 和 善 等等。溶 胶 凝胶法中应用 最广 泛 的 是 柠檬 酸 络 合制备工 艺。 该 方法将化 学计 量 比的 金 属离 子通过 柠檬 酸 , 乙 二 胺 四乙 酸 或 甘 氨
4、酸 作 为 螯合剂 ,在溶 液 中进 行一 定 时 间 的 络 合, 然 后在蒸 发 掉 水分, 经过 复杂的 热 解 过 程 后形 成所 需 的 陶 瓷粉 体 。 由于溶 液 中不 同 金 属离 子在热 解 过 程 中稳 定 性 不 同 , 所 以 加入螯合剂 使金 属阳 离 子同 步 热 解 , 以 获 得 预期化 学 计 量 比的 陶 瓷粉 体 。 通常 通过 调喷雾 干 燥 法是 将含有所 需 金 属阳 离 子的 溶 液 喷散 成 小 液 滴 并迅 速蒸 发 掉 水分得 到所 需 粉 体 。 喷雾 冷冻干 燥 法能 够精 确 地控制化 学 组分, 杂质 含量 极 少 , 能够得 到超
5、细 陶 瓷粉 体 。 而 且 喷雾 干 燥 法已 经工 业化 用 于大规 模 制造 复杂的 多 金 属氧化 物 。 合成 亚 微 米 尺度 的 陶 瓷粉 体 还 有一 种 更 先进 的 制备工 艺 喷雾 热 解 法 。 喷雾 热 解 可以 进 一 步 分为 传 统燃 烧 法, 柠檬 酸 辅 助 法, 金 属盐 辅 助 法,低压 以 及 火焰辅 助 喷雾 热 解 法。 等【 】通过 控制合适 的工艺参 数 , 成 功运 用 火焰辅 助 喷雾 热 解 法 成 功 合成 了 纳 米 粒子, 通过 控制前驱 热 稳 定 性 。了 透 氧膜 的 氧渗 透 性 能 。 等 通过 四种 不 同 合成 方法,
6、 固相 反 应法 , 共 沉 淀 法 , 柠檬 酸 燃 烧 法 和 喷雾 热 解 法 合成 了 钙钛 矿 型 陶 瓷粉 体 , 系统研 究 了 陶 瓷膜 微 结 构对电 导 率 和 透 氧性 能 的 影 响。 结 果 发 现 透 氧膜 晶粒尺寸 顺 序为 , 基于透 氧膜 的 应用 及 膜 反 应器 介 绍用 于许 多 化 工 领 域 的 催化 反 应, 如 甲 烷的 部分氧化 。 相 比于传 统的 反 应设 备, 氧 而 且 不 能 在高温 应用 。 萚 】开 发 了 致 密 陶 瓷中空纤 维膜 , 膜 两侧空气压 差 仅为 天 然 气的 一 个 重 要 应用 就 是 生 产 由 和 组成
7、的 合成 气。 传 统的催化 剂 选择 作 牧 虾 痛 呋 林 洳挥 蟹 从 萚 常 备随 着 化 石燃 料的 持续使用 , 全 球二 氧化 碳 排 放 量 一 直 在稳 步 增 长 。 因 此, 二 评价透 氧膜 模 块的 效 能 甚至致 力 于火力 发 电 厂 实 现 零排 放 。 第 一 , 无 钴 无 铬 的 钙钛 矿 作 为 电 子导 电 相 , 掺杂的 琒 猋 , , 】 , , : 現 : , : 縇 琍 浚 甋 , , : 珺 , , : , : 縏 現 珹 琣 : 浚 甁 珹 阰 甀 畇 珺 甀 縆 綣 甋 琣 浚 甁 珿 只 瑃 : 畑 畇 礶 猳 】 , : : , ,
8、: 琇 珿 簊 缸 , , : 甃 : 琋 【 浚 甋 產 畇 珿 琈 浚 瓻 琄 : 瓻 】 琗 【 浚 甀 畇 和 甅 【 縈 珺 甋 一 浚 甁 : : 浚 甁 和 , , : 琯 , : 綣 】 琇 緽 綪 瑇 , 浚 甁 琋 琒 曲 嘶 琈 篏 , , : 瓺 , : 【 浚 甁 , , 猟 : 琀 篈 縈 甌 綼 綣 】 , , 【 浚 瓵 部分氧化 制备合成 气 , 富 氧燃 料燃 烧 , 进 行二 氧化 碳 捕 获 以 及 其他 能 源化 工领域 如 膜 反 应器 , 等的 巨大应用 前景, 吸 引了 研 究 者 们越 来越 多 的关注。传 统的 致 密 陶 瓷透 氧膜 材 料
9、通常 是 典 型 的 钙钛 矿 型 固体 氧化 物 , 如变 化 。 当吹扫 气中二 氧化 碳 浓 度 升高时 , 的 透 氧性 能 变 低。 当用 纯 作 锌漳 耐 秆 趿 苛 探 档 土 媸 奔 渎 档 汀 贝瞪 蠸 畇 ; 当用 吹扫 时 , 透 氧定 , 复合膜 表现 出了 极 好的 稳 定 性。 等 噶 竦 腃 畆 畇 。 然而 值 得注意的 是 , 钙钛 矿 型 的电 子导 电 相材 料大多 数 含 或 。通常 , 钴 基钙钛 矿 型 氧化 物 具 有比较 大的 热 膨 胀 系数 , 从 而 导 致 双 相 复合膜 结 构不 稳 定 , 在热 循 环中容易 在膜 内 产 生 微 裂
10、纹, 使膜 失 效 。 对 于铬 基材 料, 铬 在高 萚 】成 功 通过 一步 合成 法制备了 不 同 质 量 分数 的 膜 厚 为 的 双 相 复合膜 具 有最高的 氧渗 透 速率 , 在其空气侧 , 在 疌 梯 度双 相 复合膜 以 及 粉 体 制备 以 及 双 相 复合粉 体 中氧离 子导 电 相 粼拥腃 的 化 学 元 素 含量 采 用 感 应耦 挥 肅 吹扫 时 , 气体 流速为 式 衏 骸 搿 直 鸨 硎 酒 嗌 姿 觳 獾 降 虲 的浓 度, 和 厶 宓 腦 图 谱 杂的 。 在之 前的 研 究 中 , 研 究 者 们往往忽 略 了 萤石矿 相与钙钛 矿 相 之 间 的 离 子
11、内 扩散 。 在我 们这 项工 作 中, 我 们通过 努力 得 到了 萤石矿 相与钙钛 矿 相 准 确 的 化 学 成 分。 图 为 双 相 复合粉 体 在稀 硝 酸 中进 行酸 洗 后残 余鼍 春 戏 厶 逯 胁粼覥 约 暗 郤 粉 体 的 化 学 成 分和 分子式分子式 许 多 研 究 者 通过 共 掺杂来提 高掺杂 的 氧离 子电 导 率 。 因 此, 可以 预 喔 春 夏砻 嫘 蚊 驳 腟 , 琫 虰 琩 , 图 。 其中 图 中可以 看 出, 所 有的 双 相 复合膜 是 非常 致 密 的 , 并且 没有发 现 孔 洞 或 微 裂纹。 喔 春 夏 约 癓 的 电 导 率 随 温 度
12、的 变 化 曲 线 喔 春 夏 秆 跣 阅芩 鍸 的 体 积含量 变 化 曲 线 谋 砉 刍 罨 芪 士 唬 琒 的 表观 活化 能 梯 度下, 为 , 畇 。 根 据逾 渗 理 论, 影 响 母 鬈整 掌 整髻髻时 含有 虷 时 , 透 氧膜 的性能 随 时 间明显 地衰 减, 由 甋 。 。 显 然, 膜 厚 为 的 的 透 氧膜 用 魑 4瞪 保 时氧渗 透 性能 只 有大约 。 喽 杂谀 承 芑 沾赏秆 跄 , 结 论 【 琲 : 琖 , , : 綣 】 : 琇 , : 畇 畇 : 琓 畇 畇 琂 甋 浚 甀 縇 畇 蔷 甁 : 琇 , , 甀 綣 甁 希畇 : 畇 珿 畇 啼 叨 琇
13、 第 二 章 双 相 复合透 氧膜 的 性 能 和 稳 定 性 研 究 琂 浚 甁 : , , : 縎 珹 : 琇 琀 】 , 甋 甀 琒 【 甁 浚 甋 琇 畇 : : 叮 甁 琙 瓹 第 三章无 钴 混 合导 体 透 氧膜 性能 研 究如 前所 述, 基于氧离 子和 电 子混 合电 导 的致 密 陶 瓷透 氧膜 由于在纯 氧生 产 , , 涉氧工 艺如 甲 烷部分氧化 制备合成 气, 基于富 氧燃 料燃 烧 进 行二 氧化 碳 捕 获钙钛 矿 材 料中 徊 粼覥 词迪 郑 現 等。 虽然钴 基钙钛 矿 透 氧膜 具 有很高的 透 氧量 , 但 是 钴 基材 料通常 具 有很大的 热 膨 胀
14、 系数 , 在热循 环中容易 产 生 微 裂纹, 使透 氧膜 失 效 , 极 大的 限 制了 这 类钙钛 矿 透 氧膜 的 实 用化 。 所 以 , 开 发 新 型 的 无 钴 具 有足 够的 透 氧性 能 以 及 结 构稳 定 的 混 合导 体 透 氧膜材 料是 迫 在眉 睫的 。 近 年 来, 由氧离 子导 电 相 和 电 子导 电 相 材 料组成 的 双 相 复合巨大的 应用 前景。 了 一 种 新 型 非对 称 膜 制备工 艺, 并且 成 功 的 在多 孔 支撑 体 , 并 内 没有发 生 衰 减。 来 远大于氧离 子电 导 率 , 因 此我 们一 般认 为 测试 得 到的 电 导 率
15、 数 据是 电 子电 导 的 大小 。 在电 导 率 测试 中, 通过 改 变 测试 电 流的 方向 来抵 消 温 差 效 应的 影 响, 通过 在同 一 温 度 使用 电 子负 载 多 次 改 变 电 流的 大小 来消 除 实 验 误 差 。 在空气的 气氛下从 圆 馐院 蟮难 方 蠿 表征。 透 氧膜 的 氧渗 透 性 能 测试 , 另 一 侧用 氦气作 吹扫 气图 为 溶 胶 凝胶法制备的 粉 体 以 及 在 和 罩 处 理。纛 第 三章无 钴 混 合导 体 透 氧膜 性 能 研 究 和 绲 嫉 腁 曲 线 和 。 激活能 的数 值 和 其他 混 合导 体 材 料十 分接 近 女 麓吾图
16、 致 密 透 氧膜 氧渗 透 性 能 随 时 间 的 变 化 曲 线 甋 。 许 多 研 究 者 也在对 钙钛 矿 型 单 相透 氧膜 以 及 萤石 等 在 疕 荻 认 卵芯 苛 薒 。 的氧渗 透 性能 , 发入 前处 理 是 为 了 增 大表面 交换 的 面 积, 从 而 加快表面 反 应速率 。 等 合成 段的 不 稳 定 氧渗 透 行为 , 发 现 多 孔 催化 层 对 不 稳 定 阶 段有很大的 影 响。 在复合膜两侧都 涂 覆 多 孔 催化 层 时 , 氧渗 透 速率 立 即 达到稳 态 , 然 而 只 要 有一 侧未 涂 覆 嗫 撞 悖 忍 酱 锸 奔 渚 鸵 父龅 绞 父鲂薄
17、认 为 复合膜 表面微结 构是 初始 阶 段氧渗 透 不 稳 态 的 决定 性 因 素 , 而 多 孔 催化 层 可以 消 除 氧表面 交换的 限 制。 这 种 不 稳 定 状态 只 出现 一 次 , 即 当复合膜 达到稳 态 时 , 吹扫 气切换 为 空詈图 换 引起 , 发 现 只 在空气侧涂 覆 悖 枰 以 上才能 达到稳 态 , 而 在两 第 三章无 钴 混 合导 体 透 氧膜 性 能 研 究勺图 达到了 甤 甋 。 当然 不 可否 认 , 的氧渗 透 性能 仍然 低于一 些 钴表 一些 钙钛 矿 型 透 氧膜 的氧渗 透 性能 甋 第 三章无 钴 混 合导 体 透 氧膜 性 能 研 究在本 章中, 我 们通过 溶胶 凝胶燃 烧 法合成 了 陶 瓷粉 体 , 表征了 粉 体 的 化 学 稳 定 性 , 其 粉 体 在 对 贑 气氛中煅烧 湎 嘟 峁 共 挥 蟹 谋 洌 裁 挥 衅渌 酉 嗌 伞 裎 的 透 氧膜 在氦气吹扫 下, 毖跎 噶看 锏 搅 畇 。 结果 显 示 材 料是 一 种 不 错的 透 氧膜 材 料选择。 浚 瓹 琙 】 甀 畇 【 浚 甁 【 浚 甁 : 琙 浚 甁 : 甁 狿 縕 琒 : : 第 三章无 钴 混 合导 体 透 氧膜 性 能 研 究 琘 浚 甀 甋 琫 琣 畇 , , : 瑃 甁 : 琇 琇 第 四章论文 总结
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025版电子第三方担保借款电子合同范本
- 2025版医疗设备采购合同财务管理与规范细则
- 2025版财务数据分析师财务会计岗位劳动合同范本
- 2025版建筑行业技术秘密保密协议(中英文对照)
- 2025版殡葬墓地租赁合同规范文本
- 二零二五年度★在线办公协同软件项目开发合同范本
- 二零二五年搬运工健康保障免责合同模板
- 二零二五年度财务风险控制合同
- 二零二五年度生物医药研发合作协议
- 二零二五年度车间承包与质量保证协议
- T-CCSAS 023-2022 危险化学品企业紧急切断阀设置和使用规范
- 弱电工程招标文件样本模板
- 抖音发展历程介绍
- 评茶员(高级)试题(含答案)
- HGT20615-2009整体法兰尺寸及公差
- TSHSPS 001-2024 临床试验协调员管理及能力评估规范上海
- 寒假作业一年级上册《数学每日一练》30次打卡
- 人教版八年级物理下册期末复习试题及答案
- TCRACM 0010-2023 毒品稽延性戒断综合征中医针灸技术规范
- 2024年贵州省黔西南州中考政治真题(含解析)
- 人教版数学七年级上册《整式的加减运算》教学设计
评论
0/150
提交评论