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BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ透氧膜材料的性能研究 被引量：4
1
作者 李淼 甄强 +3 位作者 沈培俊 丁超 鲁雄刚 丁伟中 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期433-436,共4页
为了研究BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ（BCFN）透氧膜材料用于焦炉煤气（COG）部分氧化重整制氢的可行性，通过XRD研究了BCFN材料在H2、CO2条件下相成分的变化；通过TG研究材料在不同气氛和温度条件下的重量变化；通过4电极法对BCFN总电导率... 为了研究BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ（BCFN）透氧膜材料用于焦炉煤气（COG）部分氧化重整制氢的可行性，通过XRD研究了BCFN材料在H2、CO2条件下相成分的变化；通过TG研究材料在不同气氛和温度条件下的重量变化；通过4电极法对BCFN总电导率随温度的变化规律进行了研究；同时研究了BCFN材料作为透氧膜在焦炉煤气部分氧化重整条件下的透氧量。研究结果表明，BCFN比BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ（BSCF）在H2和CO2气氛下具有更好的高温化学稳定性。BCFN材料呈现P型导电的特征，600℃总电导率达到3．6S／cm，600～650℃之间因为晶格中氧的脱附消耗了大量电子孔穴而导致总电导率有所降低，650℃之后电导率随温度升高缓慢增加。1mm厚的BCFN透氧膜材料在870℃，焦炉煤气（COG）吹扫量为44ml／min下的透氧量为5．5ml／（min·cm^2），可满足焦炉煤气（COG）部分氧化重整制氢的需要。 展开更多
关键词 baco0.7fe0.2nb0.1o3-δ 高温化学稳定性 电导率 透氧膜
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ZrO2掺杂BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ材料的高温结构稳定性和电学性能 被引量：2
2
作者 李淼 甄强 +2 位作者 丁超 鲁雄刚 丁伟中 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期767-770,共4页
为了制备ZrO2掺杂的BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)样品并研究其高温化学稳定性和电学性能,分别通过XRD研究了材料相成分的变化;通过收缩率和密度的测量并结合SEM研究了材料的微观结构;通过TG实验研究了材料在一定气氛下随温度的失重变化... 为了制备ZrO2掺杂的BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)样品并研究其高温化学稳定性和电学性能,分别通过XRD研究了材料相成分的变化;通过收缩率和密度的测量并结合SEM研究了材料的微观结构;通过TG实验研究了材料在一定气氛下随温度的失重变化;通过直流四电极法测量了材料总电导的变化规律。研究结果表明,BCFN掺杂ZrO2之后材料为双相复合结构。随着ZrO2掺杂量的增加,材料在惰性气氛和氢气气氛下表现出更好的结构稳定性。ZrO2掺杂与未掺杂的BCFN体系其电学性能随温度的变化规律相同,在570℃之前的低温范围以P型半导体电子空穴导电机制为主,在高温则是同时存在电子空穴导电与氧离子导电,随着ZrO2掺杂量的增加,材料在空气气氛下的总电导率依次下降。 展开更多
关键词 baco0.7fe0.2nb0.1o3-δ 结构稳定性 电导率
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BaCo_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)膜反应器还原侧表面反应机理 被引量：2
3
作者 沈培俊 丁伟中 +3 位作者 张玉文 周宇鼎 杨志彬 秦国利 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期152-158,共7页
研究了BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜反应器还原侧表面反应机理,分析了表面催化微粒及催化床对膜反应器的作用.提出了"催化解离机制"是构成甲烷重整BCFN膜反应器透氧量上升的主要原因;CH4,H2及CO在BCFN膜表面的反应活... 研究了BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜反应器还原侧表面反应机理,分析了表面催化微粒及催化床对膜反应器的作用.提出了"催化解离机制"是构成甲烷重整BCFN膜反应器透氧量上升的主要原因;CH4,H2及CO在BCFN膜表面的反应活性依次为H2>CO>CH4;当CH4气氛中加入H2或CO时,BCFN膜表面的主要发生由CH4直接氧化转变H2或CO的氧化反应,同时极大提升了BCFN膜反应器的透氧量;BCFN膜表面氧化反应为"晶格氧"氧化反应模式主导. 展开更多
关键词 baco0.7fe0.2nb0.1o3-δ 膜反应器 表面反应机理 晶格氧
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钙钛矿型混合导体BaCo_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)的透氧性能 被引量：1
4
作者 汪承磊 丁伟中 +4 位作者 张玉文 周宇鼎 黄少卿 刘旭 鲁雄刚 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期304-307,337,共5页
采用高温固相反应法制备钙钛矿型混合导体BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜,并通过SEM、XRD、O2-TPD等手段进行表征。实验考察了空气速率、氦气速率及温度对BCFN膜片透氧量的影响。研究发现膜的透氧量取决于两侧的氧分压差和氧离子... 采用高温固相反应法制备钙钛矿型混合导体BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜,并通过SEM、XRD、O2-TPD等手段进行表征。实验考察了空气速率、氦气速率及温度对BCFN膜片透氧量的影响。研究发现膜的透氧量取决于两侧的氧分压差和氧离子在体相内的扩散。XRD的结果表明使用前后材料的相结构没有变化,证明BCFN作为透氧膜材料具有实际应用前景。 展开更多
关键词 baco0.7fe0.2nb0.1o3-δ 透氧膜 体扩散 表面过程
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BaCo_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)离子-电子混合导体电导性能研究 被引量：2
5
作者 袁强 甄强 +1 位作者 李榕 谭威 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期7051-7056,共6页
用四电极法研究了 BaCo0．7 Fe0．2 Nb0．1 O 3-δ（BCFN）离子-电子混合导体的总电导率随温度的变化规律；通过阻塞电极法测量了 BaCo0．7 Fe0．2 Nb0．1 O 3-δ氧离子电导率随温度的变化规律；通过计算得到了电子电导率随温度的变化规... 用四电极法研究了 BaCo0．7 Fe0．2 Nb0．1 O 3-δ（BCFN）离子-电子混合导体的总电导率随温度的变化规律；通过阻塞电极法测量了 BaCo0．7 Fe0．2 Nb0．1 O 3-δ氧离子电导率随温度的变化规律；通过计算得到了电子电导率随温度的变化规律.研究结果表明,在温度低于550℃以下时,电子电导起了决定作用,随着温度的升高总电导率和电子电导率均呈现出显著增加的趋势,表现为 P 型半导体特征；当温度在550~650℃时,由于晶格氧的脱附,消耗了自由电子,导致电子电导率略有下降,使得总电导率表现出类似的变化规律,通过计算得到在550℃以下 BCFN 混合导体的电子电导的表观活化能为0．30 eV；当温度高于650℃以上时,由于氧空位增加导致氧离子电导率随温度升高迅速增大,使得总电导率又呈现增加的趋势,计算得到氧离子迁移活化能为1．18 eV；O 2-TPD 研究结果证明了在550~650℃时存在明显的晶格氧的脱附峰,晶格氧的脱附显著影响了 BCFN 混合导体电子电导率和总电导率.当温度低于650℃以下时,电子的迁移数接近100％,当温度高于650℃以上时,氧离子的迁移数迅速增大,900℃氧离子迁移数可达到8．97％. 展开更多
关键词 baco0 7fe0 2nb0 1o3-δ 总电导率 离子电导率 电子电导率
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固相反应合成Ba_(1.0)Co_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)的动力学(英文) 被引量：3
6
作者 李春宏 仇卫华 +3 位作者 康晓丽 周国治 鲁雄刚 李福燊 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第5期767-771,共5页
依据新的固相反应模型,采用非等温热重和差示扫描量热法研究了由BaCO3和Co3O4、Fe2O3、Nb2O5粉末固相反应合成Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ的动力学.考察了高速机械搅拌方式混料和球磨方式混料对合成动力学的影响.结果表明,反应过程分为... 依据新的固相反应模型,采用非等温热重和差示扫描量热法研究了由BaCO3和Co3O4、Fe2O3、Nb2O5粉末固相反应合成Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ的动力学.考察了高速机械搅拌方式混料和球磨方式混料对合成动力学的影响.结果表明,反应过程分为两个阶段:第一阶段为BaCO3和Co3O4、Fe2O3、Nb2O5之间的加成反应;第二阶段为加成反应生成的BaCoO3、BaFeO3和BaNbO3三相之间固溶生成均相的Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ,此过程中伴随有氧的脱出.应用修正的模型对实验结果进行了拟合,实验数据和理论模型符合良好.高速机械搅拌样品加成反应阶段的活化能为376.76kJ·mol-1,仅为球磨样品加成反应阶段活化能494.76kJ·mol-1的3/4.高速机械搅拌工艺促进了离子的扩散,有利于后续反应的进行,是更为有效、节能、环保的混料方式. 展开更多
关键词 固相反应 合成动力学 Ba1.0Co0.7fe0.2nb0.1o3-δ 热重分析 透氧膜材料
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La_(0.3)Sr_(0.7)Fe_(0.7)Cu_(0.2)Mo_(0.1)O_(3-δ)钙钛矿超细陶瓷粉体制备与催化性能研究 被引量：1
7
作者 孟波 郝贵增 +1 位作者 秦敬灿 谭小耀 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期50-54,共5页
采用溶胶低温燃烧法制备了单一组成的La0.3Sr0.7Fe0.7Cu0.2MO0.lO3-δ（LSFCM）超细钙钛矿陶瓷粉体。用XRD，SEM以及TA等方法对粉体的物相、形貌、粒度以及导电性能等进行了表征。考察了LSFCM陶瓷粉体对甲烷部分氧化（POM）制备合成气... 采用溶胶低温燃烧法制备了单一组成的La0.3Sr0.7Fe0.7Cu0.2MO0.lO3-δ（LSFCM）超细钙钛矿陶瓷粉体。用XRD，SEM以及TA等方法对粉体的物相、形貌、粒度以及导电性能等进行了表征。考察了LSFCM陶瓷粉体对甲烷部分氧化（POM）制备合成气的催化活性与稳定性。结果表明：溶胶燃烧粉末经800℃下煅烧4h可得到平均粒径小于35nm的立方钙钛矿结构LSFCM陶瓷粉体，相对密度为96．7％的LSFCM烧结体在空气气氛600℃温度下电导率达到26．27S·cm^1，在950℃、CH4／O2比为1．5～2．0时，甲烷转化率及一氧化碳与氢气选择性均达到90．0％以上；反应43h后虽产生少量积炭，但仍能保持钙钛矿结构，表明LSFCM粉体对甲烷部分氧化制合成气反应具有良好的催化活性和稳定性。 展开更多
关键词 固体电解质 La0.3Sr0.7fe0.7Cu0.2Mo0.1o3-δ超细陶瓷粉 PoM 稳定性
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透氧膜用Ag-CuO高温密封材料的研究 被引量：1
8
作者 吕晓旸 甄强 +2 位作者 丁伟中 鲁雄刚 秦国利 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1161-1165,共5页
研究了Ag-CuO密封材料在BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜材料上的润湿行为。对不同成分Ag-CuO在BCFN透氧膜材料上的润湿角的研究结果表明,CuO的加入根本上改善了Ag的润湿性能;CuO加入量从0增加到4%(摩尔分数)的试验中,润湿角迅速减... 研究了Ag-CuO密封材料在BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜材料上的润湿行为。对不同成分Ag-CuO在BCFN透氧膜材料上的润湿角的研究结果表明,CuO的加入根本上改善了Ag的润湿性能;CuO加入量从0增加到4%(摩尔分数)的试验中,润湿角迅速减小,说明少量添加CuO即可明显改善Ag-CuO对BCFN透氧膜的润湿性能。对润湿表面SEM的分析结果表明,当CuO的加入量增加到8%(摩尔分数)以上,析出的CuO会明显侵蚀透氧膜材料。透氧膜管与304不锈钢的封接试验结果证明,密封后透氧膜装置的具有很好的高温气密性。 展开更多
关键词 Ag-Cuo baco0.7fe0.2nb0.1o3-δ 润湿角 侵蚀 密封
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氧化铈基燃料电池高性能阴极研究 被引量：2
9
作者 熊洁 刘泽 韩敏芳 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期615-618,共4页
研究了用于中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)的高性能新型阴极材料Ba1.0-xCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(B1-xCFN,x=0,0.05,0.10)。以氧化钆掺杂氧化铈(GDC)为电解质,制备了B1-xCFN||GDC||B1-xCFN和La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)||GDC||LSC... 研究了用于中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)的高性能新型阴极材料Ba1.0-xCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(B1-xCFN,x=0,0.05,0.10)。以氧化钆掺杂氧化铈(GDC)为电解质,制备了B1-xCFN||GDC||B1-xCFN和La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)||GDC||LSCF对称电池,对比了不同组成Ba含量的B1-xCFN和LSCF阴极的电化学性能;并将B1-xCFN和LSCF阴极制备在NiO-GDC||GDC阳极支撑半电池上,研究其在全电池中的性能。结果表明,500℃时,B1-xCFN(x=0,0.05,0.10)的Rp值分别仅为LSCF的10.52%、7.72%和4.33%;650℃时,B1-xCFN(x=0,0.05,0.10)的Rp值分别是LSCF的66.62%、51.49%和42.76%;在500～650℃,以B1-xCFN为阴极的单电池性能也均显著高于以LSCF为阴极的电池性能,B1-xCFN电极表现出了优良的氧催化活性,是极富应用前景的中低温固体氧化物燃料电池阴极材料。 展开更多
关键词 中低温固体氧化物燃料电池 Ba1.0-xCo0.7fe0.2nb0.1o3-δ阴极 对称电池
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