釔摻雜鈰酸鋇透氫膜的制備及其透氫性能的研究.pdf

1、混合導(dǎo)體鈣鈦礦透氫膜是在高溫下同時(shí)具有氫質(zhì)子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性的一類無機(jī)陶瓷致密膜,對氫氣具有很高的選擇透過性。因其在制氫和烴類轉(zhuǎn)化方面有著重大的潛在應(yīng)用前景,得到了愈來愈多研究者的關(guān)注。
　　本文首先從材料的制備出發(fā),用 EDTA-檸檬酸絡(luò)合法合成鈣鈦礦型氧化物粉體 BaCe0.8Y0.2O3-δ(BCY),通過 X射線衍射法( XRD)詳細(xì)研究了該粉體在不同煅燒溫度下的相結(jié)構(gòu)。為了研究高溫煅燒對鈣鈦礦粉體 BCY的微觀結(jié)構(gòu)的影

2、響,我們將前軀體粉體分別在在800℃、1000℃下恒溫焙燒4h,然后利用掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行觀察,結(jié)果表明經(jīng)過高溫煅燒粉體仍具有一定的顆粒結(jié)構(gòu),沒發(fā)生大顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象。
　　將粉體靜壓成片狀膜,相轉(zhuǎn)化工藝制備中空纖維膜前軀體,分別經(jīng)過高溫煅燒得到相應(yīng)具有良好氣密性膜件,然后采用氣相色譜法分析了高溫質(zhì)子導(dǎo)體 BaCe0.8Y0.2O3-δ材料的透氫性能,考察該材料在不同溫度與吹掃氣流速下的透氫性能。發(fā)現(xiàn)氫滲透量隨著溫度和吹掃氣

3、流量的升高而升高。在1050℃、吹掃氣流量為50mL時(shí),膜片的氫滲透量達(dá)到0.011 mL·min-1·cm-2,中空纖維膜的氫滲透量達(dá)到了0.383 mL·min-1·cm-2。
　　為了降低BCY材料的燒結(jié)溫度并改善其電導(dǎo)率等性能,在 BCY材料中加入了助燒結(jié)劑 Co2O3制取中空纖維膜。在保證 BCY材料生成鈣鈦礦純相的同時(shí),考察不同的 Co2O3添加量對 BCY材料性能的影響。通過 XRD、SEM分析混合粉體制備的膜片與中