铌掺杂对BaCo_(0.7)Fe_(0.3-x)Nb_xO_(3-δ)透氧能力及稳定性的影响

采用固相合成法制备了BaCo0.7Fe0.3-xNbxO3-δ(x=0.08～0.14)材料。铌掺杂量的改变能显著影响材料的相结构稳定性、化学稳定性、晶粒组织及透氧性能。随着铌掺杂量的提高,材料的氧空位形成能力增强、晶粒组织得到细化,从而提高了材料的透氧能力。不同烧结时间下BaCo0.7Fe0.3-xNbxO3-δ透氧膜片透氧能力的测试结果表明晶粒组织的细化能够提高BaCo0.7Fe0.3-xNbxO3-δ材料的透氧能力。     

钙钛矿型混合导体BaCo_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)的透氧性能

采用高温固相反应法制备钙钛矿型混合导体BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜,并通过SEM、XRD、O2-TPD等手段进行表征。实验考察了空气速率、氦气速率及温度对BCFN膜片透氧量的影响。研究发现膜的透氧量取决于两侧的氧分压差和氧离子在体相内的扩散。XRD的结果表明使用前后材料的相结构没有变化,证明BCFN作为透氧膜材料具有实际应用前景。     

混合导体透氧膜反应器中焦炉煤气重整制合成气的实验研究

研究了以焦炉煤气为原料在BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFNO)透氧膜反应器中制合成气。实验结果表明,BCFNO膜反应器的自催化性能差。加入催化剂后,膜反应器的重整性能得到明显提高,在875℃,焦炉煤气中甲烷转化率为87.0%,产物中氢气和一氧化碳选择性分别为78.3%、105.6%,透氧量达到15.8ml/(cm2.min)。焦炉煤气中的甲烷在膜反应器中反应路径为首先焦炉煤气中的氢气与膜片透过去的氧反应生成水,然后甲烷再与水重整生成氢气和一氧化碳。实验过程中,透氧膜没有出现破裂,BCFNO透氧膜反应器在富氢的焦炉煤气下显示出很好的稳定性。