系统选择钙钛矿型透氧膜材料

提出了一套系统选择具有高选氧能力、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。     

混合体型氧透膜材料的研究

研究了具有氧离子导电性和电子导电性的钴系钙钛矿型复合氧化物混合电体材料中氧的选择性透过能力，考察了该体系中Ａ位低价金属离子置换置、置换金属离子的种类及Ｂ位置换金属离子的种类对氧的透过率的影响。结果表明：改变钙钛矿型复合氧化物的组成，提高材料中氧空位浓度和氧离子导电率，有利于提高氧离子的扩散速度，即提高氧的透过率和降低氧透过的起始温度。将钙钛矿型复合氧化物混合导电体氧透膜与固体电解质氧透膜进行了比较     

混合导电体型氧透膜材料的研究

研究了具有氧离子导电性和电子导电性的钴系钙钛矿型复合氧化物混合导电体材料中氧的选择性透过能力,考察了该体系中 A 位低价金属离子置换量、置换金属离子的种类及 B 位置换金属离子的种类对氧的透过率的影响.结果表明:改变钙钛矿型复合氧化物的组成,提高材料中氧空位浓度和氧离子导电率,有利于提高氧离子的扩散速度,即提高氧的透过率和降低氧透过的起始温度.将钙钛矿型复合氧化物混合导电体氧透膜与固体电解质氧透膜进行了比较,前者具有结构简单的优点,有希望成为一种新型高温氧分离膜介质材料.     

混合导体透氧膜的制备及其应用

介绍了混合导体透氧膜在天然气增值转化中的重大应用，综述了近年来我国在混合导体透氧膜材料的开发及其在甲烷部分氧化制合成气反应过程中的应用。     

混合导体透氧膜材料的开发及应用

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．     

钙钛矿型复合氧化物氢离子导体研究现状

简要介绍了钙钛矿型复合氧化物氢离子导体开发有应用研究现状和应用前景。     

系统选择钙钛矿型透氧膜材料

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．     

氧离子-电子混合导体透氧膜的发展及应用

氧离子-电子混合导体分为单相和双相混合导体两类。本文详细综述了单、双相混合导体透氧膜的研究进展及其在甲烷部分氧化制合成气、固体氧化燃料电池和CO2高温分解膜反应器中的应用,并阐述了其氧传输机理,对此类材料的发展前景和方向进行了展望。     

共沉淀法制备Cu掺杂的钙钛矿型混合导体透氧材料

采用并流共沉淀法合成了掺杂Cu的钙钛矿型混合导体透氧膜材料.考察了pH值、陈化时间等制备条件对前驱体性质和膜片透氧性能的影响,采用TG-DSC考察了复合氧化物粉体的生成过程,采用XRD、TEM对粉体的结构和形态进行了表征,对材料进行了透氧性能测试并与固相反应法作了比较.结果表明,pH=10～11,陈化时间为10小时是最佳的前驱体制备条件,合成温度为800℃即可得到纯相钙钛矿结构的粉体,其平均颗粒直径为90nm,透氧测试结果显示,制备方法和Cu掺杂量对膜片的透氧性能有显著影响,900℃时共沉淀法制备的SrFe0.6Ti0.1Cu0.3O3-δ的透氧量达到O.64ml·min～·cm-2(STP).     

LSCF系钙钛矿型致密透氧膜的制备及其透氧性能

通过柠檬酸-EDTA络合法合成了不同的A位Sr取代的LSCF系钙钛矿型粉体材料La0.1Sr0.9Co0.8Fe0.2O3-δLa0.3Sr0.7Co0.8Fe0.2O3-δLa0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ和La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3-δ采用XRD测试手段对粉体及膜片的晶体结构进行了表征.用静压片法制备透氧膜,并测定了LSCF系钙钛矿膜的透氧量,分析了温度和A位Sr不同掺杂量等因素对膜透氧性能的影响.结果表明,该系列膜的透氧量均随着温度升高而增大,随着Sr掺杂量的增加而增大.并在850℃下对透氧膜100h透氧稳定性进行实验研究,结果表明,膜片的透氧量随时间没有明显变化,表现出良好的稳定性.     

硅基分子筛富氧膜的研究

通过先制备大分子链结构规整的硅基聚合物先体 ,再利用热裂解法制得透气率和分离特性都较好的气体分离膜 .这种制膜技术已经基本成熟 ,制备成品率可达 80 %～ 90 % .把成品膜组装成小型膜装置后对空气进行实际分离 ,经检测发现其富氧效果显著 .例如在 0 .3MPa的压力下 ,分离率可达 4 1% ,通量达到了 18.6 2L/ (m2 ·d) .     

Mn-doped perovskite-type oxide LaFeO3 as highly active and durable bifunctional electrocatalysts for oxygen electrode reactions

Perovskite oxides based on the alkaline earth metal lanthanum for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) in alkaline electrolytes are promising catalysts, but their catalytic activity and stability remain unsatisfactory. Here, we synthesized a series of LaFe_1−xMn_xO₃ (x = 0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 and 1) perovskite oxides by doping Mn into LaFeO₃ (LF). The results show that the doping amount of Mn has a significant effect on the catalytic performance. When x = 0.5, the catalyst LaFe_0.5Mn_0.5O₃ (LFM) exhibits the best performance. The limiting current density in 0.1 mol·L⁻¹ KOH solution is 7 mA·cm⁻², much larger than that of the commercial Pt/C catalyst (5.5 mA·cm⁻²). Meanwhile, the performance of the doped catalyst is also superior to that of commercial Pt/C in terms of the long-term durability. The excellent catalytic performance of LFM may be ascribed to its abundant O²⁻/O⁻ species and low charge transfer resistance after doping the Mn element.     

苯基修饰微孔SiO2膜的氢气分离和水煤气变换反应性能

通过正硅酸乙酯与苯基三乙氧基硅烷共水解缩聚反应制备苯基修饰SiO2膜,研究膜材料的氢气渗透和分离性能,并将其作为膜反应器的关键材料应用于水煤气变换反应.结果表明,氢气在苯基修饰SiO2膜中的渗透率随着温度的升高而增大,遵循活化扩散机理,300℃下H2渗透率达到4.67×10-7 mol/(m2·s·Pa),理想分离系数H2/CO、H2/CO2和H2/SF6分别达到10.54、10.50、21.16.在300℃,反应物H2O/CO摩尔比为2∶1的条件下进行水煤气变换反应,膜反应器的CO的转化率比传统固定床反应的CO的转化率高约12％,其原因是苯基修饰的SiO2膜对H2具有一定的选择性.     

SrCo0．8Fe0．2O3-δ及SrCo0．8Fe0．1Sn0．1O3-δ 的热学性能与透氧性能研究

介绍了对SrCo0．8Fe0．2O3-δ、SrCo0．8Fe0.1Sn0．1O3-δ两种透氧膜材料相组成、热学性能及氧渗透性能的研究,发现实验中获得的SrCo0.8Fe0．2O3-δ透氧膜材料具有长期的相组成稳定性;在它的B位进一步用Sn取代部分Fe,获得名义组成SrCo0.8Fe0．1Sn0．1O3-δ样品,具有典型的双相组成特征．与单相SrCo0．8Fe0．2O3-δ相比,双相结构SrCo0．8Fe0．1Sn0．1O3-δ样品的热膨胀率降低,抗热冲击性能增加显著;同时,氧渗透性能也有一定程度的提高,如1．2mm厚的SrCo0．8Fe0．2O3-δ陶瓷膜样品在1000℃具有1．87×10-6mol·cm-2·s-1的透氧率(Po2(h)=2．09×104Pa,Po2(1)=1．2×103Pa),同样条件下的SrCo0．8Fe0．1Sn0.1O3-δ样品透氧率为2．49×10-6mol·cm-2·S-1．     

水蒸气的膜法分离用于压缩空气脱湿

在气体脱湿膜分离过程中,水蒸气是以溶解-扩散-解吸附(脱附)的机理进行传递,水分子可通过氢键聚集成簇,也可通过氢键与聚合物链节中极性基团发生作用,使水蒸气的传递行为比其它气体更为复杂,由于水蒸气比其它气体具有更高的溶解系数和扩散系数,使气体膜法脱湿成为可能,压缩空气脱湿是重要的应用领域之一,与传统的空气干燥技术相比,膜法脱湿具有高效、节能、清洁等特点,通过膜材料改性、膜表面修饰、膜组件的设计、操作条件的优化等方法可以提高膜组件的脱湿效率.文章也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.     

无Co混合导电型陶瓷透氧膜的制备和性质研究

首次合成了Ｓｒ１０－ｎ／２ＢｉｎＦｅ２０Ｏｍ（ｎ＝２，４，６，８，１０等）系列氧化物透氧膜，它们具有较高的透氧能力，其中，样品ｎ＝１０在１１００Ｋ时的透氧率为０．９０ｍｌ（ＳＴＤ）／（ｃｍ２·ｍｉｎ），比Ｓｒ１－ｘＢｉｘＦｅＯ３高约两倍．Ｓｒ１－ｘＢｉｘＦｅＯ３（ｘ＝０．１，０．３，０．５）系列的透氧率随Ｂｉ含量增加而增大．通过两个系列氧化物的ＸＲＤ和化学组成的对比，发现Ｂｉ离子含量和晶格空位浓度对透氧能力大小起决定性作用．     

SrCo0.8Fe0.2O3-δ管状非对称陶瓷膜的制备与氧渗透研究

用共烧法制备了以(SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ)_0.85(SrSnO₃)_0.15 (SCF-SS)多孔层为支撑体和SrCo_0.8Fe_0.2O_3-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%.     

PSA制氧用空压机的选型与设计

列述了变压吸附 (PSA)制氧机之空压机设计中要重视的八个环节 :要无油润滑、空气量要恰当、要能适应电压波动、噪声要低、水分要吹除、要注意环境条件、可靠性要高、选型要好。