Co2MnO4/Ce0.8Tb0.2O2-δ 双相膜材料具有高CO2稳定性和增强氧气运输,用于氧气燃烧过程
Marwan Laqdiem1, Julio Garcia-Fayos1, Alfonso J Carrillo1
1Instituto de Tecnología Química (Universitat Politècnica de València - Consejo Superior de Investigaciones Científicas), Av. Los Naranjos s/n, E-46022 Valencia, Spain.
ACS applied energy materials
|January 12, 2024
概括
这项研究引入了一种新的双相膜,用于高效的氧气生产. 这种新材料在富含二氧化碳的环境中显示出高氧流量和稳定性,这对于氧化燃烧过程至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 氧气输送膜 (OTM) 通过热集成提供节能氧气生产.
- 矿OTM在二氧化碳中降解,限制了它们在氧燃烧中的使用.
- 现有的双相膜是CO2稳定的,但没有足够的氧气透.
研究的目的:
- 开发一种具有增强氧气透性和CO2稳定性的新型双相膜.
- 为了研究化 - 脊柱双相膜用于氧气生产的性能.
主要方法:
- 使用离子导电的Ce0.8Tb0.2O2-δ (CTO) 和电子导电的Co2MnO4 (CMO) 旋制造双相膜.
- 膜的电子导电性和氧气透流量的表征.
- 在 CO2 丰富的条件下在高温下测试膜性能.
主要成果:
- 在CMO螺旋相表现出显著更高的电子导电性 (60S·cm-1在800°C) 比传统螺旋.
- 一个40CMO/60CTO膜在850°C时达到0.25mL·min−1·cm−2的氧气流.
- 膜在富含二氧化碳的环境中表现出稳定性和性能.
结论:
- 这种新型的CTO-CMO双相膜具有出色的氧气运输性能.
- 这种膜是氧气运输膜或氧气燃烧中的电极的有希望的候选者.
- 性能提升归因于CMO旋转相的高导电性.
