董辉
,
邵宗平
,
熊国兴
,
杨维慎
无机材料学报
用湿化学法合成了Ｓｒ４ＣｏｘＦｅ６－ｘＯ１３±δ系列混合导体氧化物，对其相结构与透氧性能进行了研究．钴离子的引入导致材料中钙钛矿型杂相的出现，Ｘ＝２．０时材料中还产生了ＣｏＯ杂相，ｘ＝２．６时材料呈现钙钛矿型结构．Ｓｒ４Ｆｅ４Ｃｏ２Ｏ１３±δ的相结构还与焙烧温度及环境气氛中的氧浓度密切相关．随着氧浓度的降低，材料从纯相Ｓｒ４Ｆｅ６Ｏ１３结构（纯氧气气氛下）转变为Ｓｒ４Ｆｅ６Ｏ１３结构、钙钛矿型结构和ＣｏＯ共存（空气气氛下），直至转变为针镍矿结构、 Ｓｒ４Ｆｅ６Ｏ１３结构和 ＣｏＯ共存． Ｓｒ４Ｆｅ６Ｃｏ１３±δ导体膜在ａｉｒ／Ｈｅ氧浓差梯度下的透氧量为 １．５×１０-８ｍｏｌ／ｃｍ２·ｓ（８５０℃），在６５０～８５０℃范围内透氧活化能为７０ｋＪ／ｍｏｌ．
关键词:
混合导体氧化物
,
cellulose
,
Sr4CoxFe6-xO13±δ
,
phase structure
董辉
,
邵宗平
,
熊国兴
,
佟建华
,
刘盛林
,
杨维慎
催化学报
用EDTA-柠檬酸联合络合法合成了Ba0.5.5Sr0 5Co0 8Fe0 2O3-δ混合导体透氧膜材料,并考察了膜片本身对甲烷的活化性能.结果表明,导体膜对甲烷氧化偶联(OCM)反应具有催化活性.研究了膜反应器中甲烷部分氧化(POM)制合成气反应,发现在开始阶段甲烷转化率有两次快速升高,第一次是由于甲烷与二氧化碳重整而产生的;第二次是由于透氧量增加而导致的.透氧量随温度的升高而增加,850℃时甲烷转化率达96%,一氧化碳选择性为97.3%,透氧量为11ml/(crm2@min).EDS和XRD分析结果表明,反应后透氧膜内表面有碳酸盐生成,但不影响膜的透氧性能.
关键词:
膜反应器
,
钙钛矿
,
甲烷氧化偶联
,
甲烷部分氧化
,
合成气
周嵬
,
薛小平
,
葛磊
,
郑尧
,
邵宗平
,
金万勤
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00657
在EDTA-柠檬酸联合络合法制备LSCF复合氧化物的过程中, 利用浓硝酸对LSCF的固态前驱体进行处理, 实现前驱体低温自燃烧反应. 以H2O2分解作为模型反应考察不同制备条件对催化性能的影响到响. 通过系统研究固态前驱体水溶液的pH值和固态前驱体的FT-IR结果, 对其分解过程进行了, 并解释了自燃发生的原因. 通过XRD考察了初级粉体经高温焙烧后产物的晶体结构. 研究结果表明: 硝酸处理可以抑制LSCF晶粒生长, 并且提高LSCF的双氧水催化性能, 其中LSCF-40-900的催化性能最好.
关键词:
钙钛矿型氧化物
,
La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ
,
HNO3 treatment
,
decomposition of peroxide hydrogen
郭友敏
,
林野
,
时焕岗
,
冉然
,
邵宗平
催化学报
制备了一种高电化学性能的抗CO2中毒的低温质子导体固体氧化物燃料电池电解质BaZr0.4Ce0.4Y0.2O3(BZCY4),并通过双层共压法制备出NiO+BZCY4阳极支撑的单电池.该电池以质子导体材料BZCY4氧化物为电解质,钙钛矿型材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3(BSCF)为阴极,在750和400℃下的功率密度分别为219和57mW/cm2.
关键词:
质子导体
,
BaZr0.4Ce0.4Y0.2O3
,
Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3
,
固体氧化物燃料电池
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
丛铀
,
邵宗平
,
杨维慎
,
董辉
,
熊国兴
,
林励吾
催化学报
用EDTA-柠檬酸联合络合法合成了新型混合导体透氧膜材料,成功地制备了致密膜片并对其透氧性能进行了考察.结果发现,此新材料具有非常大的透氧能力,850℃时在膜一端为干燥的流动空气而另一端为流动的氦气下,透氧量高达0.744μmol/(cm2.s).考察了膜片本身对甲烷的活化性能,发现导体膜对甲烷氧化偶联具有催化活性,随着甲烷流速的增加,甲烷转化率降低,而C2选择性升高.研究了膜反应器中甲烷部分氧化制合成气反应,甲烷转化率约为90%,CO选择性约为98%,CO/H2比约为2;同时,膜的透氧量急剧增加到约6.01μmol/(cm2.s),这归结于膜反应侧氧分压的急剧降低.
关键词:
透氧膜
,
钙钛矿
,
膜反应器
,
甲烷
,
氧化偶联
,
部分氧化
,
合成气
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
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(Ba,Ca)(Co,Fe)O3-δ系列材料,对其结构、透氧量及透氧稳定性进行了考察.结果表明,材料具有较高的透氧量和透氧稳定性,其中Ba0.95Ca0.05Co0.8Fe0.2O3-δ在950 ℃透氧量高达1.4 ml/(cm2.min), 850 ℃稳定操作160 h以上.将其应用于膜反应器,对无催化剂的甲烷氧化偶联反应作了尝试.结果表明,对甲烷氧化偶联反应具有较高的选择性,但甲烷转化率较低.
关键词:
钙钛矿
,
透氧膜
,
混合导体
,
甲烷氧化偶联
李光涛
,
邵宗平
,
熊国兴
,
董辉
,
丛铀
,
杨维慎
无机材料学报
用湿化学方法合成了SrCo0.5FeO3.25（SC5FO）,La0.15Sr0.85Ga0.3Fe0.7O3-δ（LSGFO）和Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ（BSCFO）三种透氧膜材料.采用H2-TPR、XRD和透氧测定,并结合膜反应等方法对它们的性质进行了比较研究.LSGFO与BSCFO具有较高的相结构稳定性,而SC5FO较差.LSGFO具有很高的抗还原能力,而BSCFO较差,但它具有优异的相结构可逆性.在air/He氧浓差梯度下,LSGFO和SC5FO导体膜的透氧量较低;BSCFO具有很高的氧渗透能力,850℃下,透氧量高达1.16[STP]mL/cm2·min.SC5FO膜反应器在POM反应开始不久,因为反应端膜表面的材料组成被反应气还原而出现严重的漏气现象,并最终导致实验失败.BSCFO与LSGFO膜反应器成功地应用到POM反应中,进行了长时间的稳定操作,稳态下透氧量分别高达11.5[STP]mL/cm2·min（875℃）与4.0[STP]mL/cm2·min（950℃）.
关键词:
膜反应器
,
mixed conductor
,
oxygen separation
,
partial oxidation of methane to syngas
