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
徐兵
,
朱雪峰
,
曹中卫
,
杨丽娜
,
杨维慎
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60839-7
采用浸渍法制备了不同V2O5担载量的V2O5/MO-Al2O3(M = Mg, Ca, Sr, Ba)催化剂,钒物种的前驱体为偏钒酸铵.对制备的催化剂进行了一系列表征,并对催化剂上正丁烷选择性氧化脱氢制取丁烯进行了反应研究.表征结果(包括比表面积、X射线衍射、傅里叶红外光谱、氢气程序升温还原和拉曼光谱)显示,不同碱土金属元素掺杂的催化剂显示不同的钒价态信息和催化性能.其中掺杂Ca, Sr, Ba的催化剂,正钒酸盐相很难被还原,因此催化剂的氧化还原循环难以建立,导致以上三种催化剂在正丁烷氧化脱氢反应中活性较低.然而, Mg掺杂的催化剂却显示出较高的催化活性和选择性.实验结果表明：在Mg掺杂的载体上担载5% V2O5的催化剂上600°C时可获得高达30.3%的正丁烷转化率和64.3%的烯烃总选择性.这与V2O5担载量为5%时,在获得高度分散的钒氧化合物物种时可使MgO晶相稳定存在密切相关.
关键词:
氧化脱氢
,
正丁烷
,
丁烯
,
氧化镁
,
氧化铝
,
钒基催化剂
詹世景
,
朱雪峰
,
王卫平
,
计宝峰
,
杨维慎
,
林励吾
催化学报
制备了金属陶瓷双柏Ni-BaCe_0.6Zr_0.2Nd_0.2O_(3-δ)膜,并将其用丁从含氢混合气巾分离氧气,研究了该膜在不同条件下的透氢性能以及膜片在CO_2与H_2O存在条什卜的透氢稳定性.结果表明,膜片的透氧最随着温度的升高而提高.当使用含3%H_2O的原料气时,膜片透氢量是其在干燥气氛时的2～5倍;在900℃,原料气为潮湿80%H_2/He的条件卜,膜片的透氢量达到0.073cm~3/(min cm~2).膜片在含有30%CO_2的混合气巾,经100 h寿命实验后,仍然保持较高的渗透稳定性.这些结果表明该双相膜在分离CO_2和H2混合气中具有很好的应用前景.
关键词:
透氢膜
,
透氢性能
,
金属陶瓷双相膜
,
混合质子电子导体
,
稳定性
计宝峰
,
汪纪波
,
楚文玲
,
朱雪峰
,
杨维慎
,
林励吾
催化学报
采用固体电解质电动势测量法原位监测Mg2V2O7催化剂的表面氧活度在丙烷氧化脱氧反应中的周期性振荡现象.直观地揭示了丙烷选择氧化反应中Mg2V2O7催化剂的先还原后氧化的过程.结果表明,丙烷选择氧化的控制步骤为丙烷在催化剂上的吸附和活化过程,且丙烷和氧气在催化剂上的吸附位不同,二者不存在竞争吸附.
关键词:
丙烷
,
丙烯
,
钒镁氧催化剂
,
氧活度
,
固体电解质电动势测量法
汪纪波
,
计宝峰
,
朱雪峰
,
丛铀
,
杨维慎
催化学报
BICUVOX.10(Bi2V0.9Cu0.1O5.35)粉体和膜片采用固态反应法(SSR)和EDTA-柠檬酸联合络合法(EC)制备,并使用X射线衍射、扫描电镜、氧气渗透测试和电化学阻抗谱方法对材料的件能进行了对比表征和测试.XRD和SEM结果表明,采用EC法更容易制备纯相的BICUVOX.10粉体,但是膜片的稳定性较SSR法制备的差.在不引起电压波动的前提下,采用SSR方法和EC方法制备的膜片上能加载的最大电流分别为1.6和1.2A/cm2,对应的400℃条件下透氧量分别为4.5和3.9ml/(min cm2).膜片的微结构如粒径等对透氧性能和电导性能影响很大.
关键词:
BICUVOX.10
,
陶瓷膜
,
氧气渗透
,
电化学泵氧
,
氧离子导体
