佟建华
,
杨维慎
,
任焱杰
,
邵宗平
,
熊国兴
,
林励吾
催化学报
采用改进的Pechini法合成了La(Ba)Co(Fe)O3-δ系列透氧膜材料,考察了Ba和Fe掺入量对材料的结构、氧脱附性能及透氧性能等的影响,并与材料的容限因子及平均结合能进行了关联.结果表明,Ba的掺杂有利于透氧活化能的降低及透氧量的提高;Fe的引入使材料在较高Ba掺杂量时也能保持稳定的钙钛矿结构,同时使材料的密封性能较好,稳定操作时间加长,氧在低温区的脱附量增大.
关键词:
钡
,
铁
,
掺杂
,
钙钛矿
,
混合导体
,
无机膜
,
氧分离
张恒
,
董新法
,
林维明
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.06.006
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).
关键词:
透氧
,
钙钛矿
,
混合导体
,
共沉淀
朱雪峰
,
杨维慎
催化学报
综述了混合导体透氧膜反应器中的催化反应.介绍了混合导体透氧膜的氧渗透原理、膜材料的结构、组成以及无机膜反应器的种类和优势.详细讨论了混合导体透氧膜反应器中的甲烷部分氧化反应以及用于该反应的膜材料的发展历程,总结了甲烷氧化偶联和乙烷氧化脱氢等膜反应器中的催化反应,以及混合导体透氧膜用于水分解和二氧化碳分解等受热力学平衡限制的反应.
关键词:
混合导体
,
透氧膜
,
膜反应器
,
甲烷
,
选择氧化
,
钙钛矿
邵宗平
,
熊国兴
,
董辉
,
佟建华
,
丛铀
,
杨维慎
催化学报
用湿化学法合成了Ba0.5Sr0.5CoxFe1-xO3-δ系列混合导体透氧膜材料,并用XRD,O2-TPD,H2-TPR和透氧测定等手段考察了铁离子掺杂浓度对导体膜相结构及其稳定性、氧脱附性能和透氧能力等的影响.在氧浓度为2.13×104～0.1 Pa的范围内,x=0.2～0.8时材料保持为立方钙钛矿结构.铁含量的增加有利于材料钙钛矿结构在低温的稳定化,并提高了材料的热化学稳定性.然而,导体膜的透氧量却随着铁含量的增加而减小.这可能是由于导体膜表面的氧交换动力学过程在透氧速率控制步骤中的分量随铁含量的增加而变大之故.
关键词:
钙钛矿
,
无机膜
,
混合导体
,
氧分离
,
甲烷部分氧化
向军
材料导报
采用固相反应法合成了具有四方钙钛矿结构的混合氧离子导体SmAl1-xZnxO3-δ(x=0,0.03,0.05,0.1).通过直流四引线法对样品的电导率与温度和氧分压的关系进行了测量.结果表明,Zn2+掺杂显著提高了样品的电导率,与未掺杂的SmAlO3相比,其电导率提高了3～4个数量级.在所有样品中,SmAl0.95Zn0.05O3-δ的电导率最高,800℃时为3.5×10-1S/m,活化能为0.43eV.在973～1273K范围内,SmAl0.95Zn0 05O3-δ是一个氧离子和电子空穴的混合导体,但氧离子迁移数(ti)大于0.8,以离子导电为主.随着温度的下降,样品的氧离子迁移数逐渐增加.
关键词:
氧离子导电
,
混合导体
,
钙钛矿
,
SmAl1-xZnxO3-δ
,
固相反应
黄端平
,
徐庆
,
张枫
,
陈文
,
刘韩星
功能材料
采用氨基多羧酸配合物法合成La1.9Sr0.1Ni0.9Cu0.1O4+δ超细粉料,对合成产物的结构和性能进行了表征.研究结果表明,配合物前驱体经900℃保温2h热处理即形成单一的K2NiF4结构,合成粉料的颗粒细小、均匀(约100nm).X射线衍射Rietveld分析结果显示,La1.9Sr0.1Ni0.9Cu0.1O4+δ为正交结构(空间群为Fmmm).与La1.9Sr0.1NiO4+δ相比,La1.9Sr0.1Ni0.9Cu0.1O4+δ表现出较好的烧结性能.与La2Ni0.9Cu0.1O4+δ相比,La1.9Sr0.1Ni0.9Cu0.1O4+δ具有较高的总电导率.在1400℃烧结的La1.9Sr0.1Ni0.9Cu0.1O4+δ的相对密度达到95.3%,在600～800℃的测试温度范围内陶瓷样品的总电导率为78～99S/cm,在800℃的测试温度下陶瓷样品的氧离子电导率为2.0×10-2S/cm.
关键词:
La1.9Sr0.1Ni0.9Cu0.1O4+δ
,
混合导体
,
氨基多羧酸配合物法
,
电导率
夏长荣
,
许大刚
,
高建峰
,
孟广耀
,
彭定坤
功能材料
用固相烧结法研制固体氧化物燃料电池的多孔阴极支撑体La0.8Sr0.2MnO3(LSM).实验研究了LSM径向收缩率、孔隙率、孔径大小等多孔陶瓷的特征量与烧结温度、有机添加剂量等制备条件的关系.用扫描电子显微镜分析了LSM的烧结性能,同时用四端子法研究了多孔LSM的电导率、电导活化能等与LSM孔隙率的关系.
关键词:
混合导体
,
多孔陶瓷
,
燃料电池
,
锰酸锶镧
刘魁
,
郭强强
,
朱靖
,
戴磊
,
李跃华
,
吴印林
,
王岭
稀有金属材料与工程
以SrCO_3、TiO_2、Y_2O_3、CeO_2及Gd_2O_3为原料,用传统固相烧结法在不同温度下制备了一系列比例(体积比)的Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9(CGO)双相复合混合导体材料.用Archimedes法、SEM 、XRD、 EIS等手段对材料的致密度、微观结构、化学相容性及导电性能进行了研究.结果表明,1600 ℃烧结的40% (体积分数, 下同)YST/60% CGO的试样相对体密度达到了99%,未发生相转变,化学相容性较好且电导率较高.以40%YST/60%CGO的粉体作为混合导体制备极限电流传感器,进行O_2敏感性能测试.结果表明:传感器在氧浓度低于0.1%,温度范围在600～700℃内,极限电流随氧浓度增大而增大,二者具有较好的线性关系.实验证明YST/CGO混合导体材料可以作为限流型氧传感器的扩散阻使用.
关键词:
Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9
,
相容性
,
混合导体
,
氧气传感器
甄强
,
王会娟
,
应风晔
,
丁伟中
功能材料
用直流四电极法测量了空气和氮气气氛下Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)的总电导率,用电子阻塞电极法测量了空气气氛下BSCF的氧离子电导率.结果表明575℃之前,BSCF呈现p型半导体的导电特征,总电导率温度升高而增大,随氧分压降低而减小;但在575～650℃总电导率显著下降,这与BSCF材料中晶格氧的逸出有关.通过电子阻塞电极法测得的BSCF氧离子电导率σi和温度T的关系符合Arrhenius公式,氧离子电导活化能Ea=140.7kJ/mol.通过透氧实验,由Wagner方程计算出来的氧离子电导率与电子阻塞电极法测量得到的值在700℃以下吻合;但700℃后,由于高氧端的气体与膜表面晶格氧的交换以及低氧端表面晶格氧与气相氧交换成为控速环节,使计算出来的氧离子电导率明显低于测量得到的值,并且二者差别随温度升高越来越大.
关键词:
混合导体
,
总电导率
,
离子电导率
,
测量方法
