分解水制氢用透氧膜材料制备及性能研究
发布时间：2020-12-13 20:52
近年来,随着化石燃料的日渐枯竭,寻找新的可再生的替代能源成为世界各国研究的重点。氢能是一种可再生的清洁能源,具有热值高、燃烧速度快等优点,被认为是未来最有发展前景的新型能源。热化学分解水是一种新型的制氢方法,该法主要是利用氧化还原反应在较高温度下循环分解水制氢。随着膜反应器技术的发展,通过将热化学分解水制氢与混合导体透氧膜材料耦合,可以实现连续分解水制得氢气,该技术利用化学势为驱动力,无需外加电源,并且对环境友好零污染,具有极大的发展潜力。在查阅了大量文献资料后,本文选取了固体氧化物燃料电池阴极材料和透氧膜领域中的La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF-6428）经典氧化物作为透氧膜材料,并设计了一种新型的La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Zr0.92Y0.08O2-δ...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氢经济概念图
图 1.3 理想的钙钛矿晶体结构图Fig. 1.3 Structure chart of ideal perovskite.了研究 A 位掺杂的影响，他们开展了用 Ca LCF-91）以提高其透氧量及稳定能力的研究性及可观的氧渗透速率，从 H2-TPR 实验结，随着 Ca 掺杂量的减少，峰越来越弱，说明Ca 掺杂量 x=0.1 时 LCF 系列材料的透氧量 Ca 掺杂量并不是越多越好，可能是因为 La3径较大的金属离子，能够形成更多氧缺陷，]探究了 B 位掺杂对材料的影响，他们尝试用7Fe0.3 xNbxO3 （如 BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3 ），力并且反应前后结构不变。根据 X 射线衍射是不利于渗透扩散的六方结构，x = 0.05 时是
击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征 x 射 X 射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生射。同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动（声子）、电子振荡（等离子上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等本实验采用的是 Philip 公司的 XL30ESEM 性扫描电子显微镜来对反应前形貌变化进行表征。 混合导体透氧膜性能评价膜反应器评价装置如图 2.5 所示。整套反应装置主要有石英管、刚玉管、质量流量计、控温系统以及尾气分析系统等组成。气体的流速通过质控制，膜片通过高温密封胶固定在刚玉管的一端，组装好实验装置。实的各气体组分及含量通过尾气分析系统定量分析，表征其透氧、分解水。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氢能时代与制氢途径[J]. 舟丹. 中外能源. 2017(04)
[2]La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Gd0.1Ce0.9O1.95复相材料的性能[J]. 杨志宾,朱腾龙,常杰善,赵永勤,韩敏芳. 硅酸盐学报. 2014(04)
[3]聚合物前驱体法合成La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ纳米粉体[J]. 佘燕娣,顾学红,金万勤. 南京工业大学学报(自然科学版). 2012(02)
[4]化学制氢技术研究进展[J]. 吴川,张华民,衣宝廉. 化学进展. 2005(03)
[5]喷雾热分解技术制备功能材料的研究进展[J]. 胡国荣,刘智敏,方正升,王剑锋,石迪辉,秦庆伟. 功能材料. 2005(03)
[6]无机透氧膜的发展与应用[J]. 廖传华. 硅酸盐通报. 2004(03)
[7]多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ的制备及表征[J]. 刘卫,章占平,夏长荣,谢津桥,陈初升. 无机材料学报. 2000(05)
博士论文
[1]高性能与高稳定性致密陶瓷氢分离膜研究[D]. 朱志文.中国科学技术大学 2013
[2]高稳定性YSZ-LSCF双相中空纤维氧分离膜和反应器性能研究[D]. 刘建军.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]分解水制氢用钙钛矿透氧膜研究[D]. 翟康.昆明理工大学 2016
本文编号：2915164
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氢经济概念图
图 1.3 理想的钙钛矿晶体结构图Fig. 1.3 Structure chart of ideal perovskite.了研究 A 位掺杂的影响，他们开展了用 Ca LCF-91）以提高其透氧量及稳定能力的研究性及可观的氧渗透速率，从 H2-TPR 实验结，随着 Ca 掺杂量的减少，峰越来越弱，说明Ca 掺杂量 x=0.1 时 LCF 系列材料的透氧量 Ca 掺杂量并不是越多越好，可能是因为 La3径较大的金属离子，能够形成更多氧缺陷，]探究了 B 位掺杂对材料的影响，他们尝试用7Fe0.3 xNbxO3 （如 BaCo0.7Fe0.22Nb0.08O3 ），力并且反应前后结构不变。根据 X 射线衍射是不利于渗透扩散的六方结构，x = 0.05 时是
击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征 x 射 X 射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生射。同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动（声子）、电子振荡（等离子上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等本实验采用的是 Philip 公司的 XL30ESEM 性扫描电子显微镜来对反应前形貌变化进行表征。 混合导体透氧膜性能评价膜反应器评价装置如图 2.5 所示。整套反应装置主要有石英管、刚玉管、质量流量计、控温系统以及尾气分析系统等组成。气体的流速通过质控制，膜片通过高温密封胶固定在刚玉管的一端，组装好实验装置。实的各气体组分及含量通过尾气分析系统定量分析，表征其透氧、分解水。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氢能时代与制氢途径[J]. 舟丹. 中外能源. 2017(04)
[2]La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Gd0.1Ce0.9O1.95复相材料的性能[J]. 杨志宾,朱腾龙,常杰善,赵永勤,韩敏芳. 硅酸盐学报. 2014(04)
[3]聚合物前驱体法合成La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ纳米粉体[J]. 佘燕娣,顾学红,金万勤. 南京工业大学学报(自然科学版). 2012(02)
[4]化学制氢技术研究进展[J]. 吴川,张华民,衣宝廉. 化学进展. 2005(03)
[5]喷雾热分解技术制备功能材料的研究进展[J]. 胡国荣,刘智敏,方正升,王剑锋,石迪辉,秦庆伟. 功能材料. 2005(03)
[6]无机透氧膜的发展与应用[J]. 廖传华. 硅酸盐通报. 2004(03)
[7]多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ的制备及表征[J]. 刘卫,章占平,夏长荣,谢津桥,陈初升. 无机材料学报. 2000(05)
博士论文
[1]高性能与高稳定性致密陶瓷氢分离膜研究[D]. 朱志文.中国科学技术大学 2013
[2]高稳定性YSZ-LSCF双相中空纤维氧分离膜和反应器性能研究[D]. 刘建军.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]分解水制氢用钙钛矿透氧膜研究[D]. 翟康.昆明理工大学 2016
本文编号：2915164
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