鈣鈦礦型載氧體的微波輔助合成與性能研究.pdf

1、CO2等溫室氣體的大量排放導(dǎo)致全球氣候變暖，CO2減排成為重大緊迫需求。O2/CO2循環(huán)燃燒技術(shù)能大規(guī)模降低燃煤CO2排放，但制氧的高昂成本限制該技術(shù)發(fā)展。一種利用鍋爐排出煙氣中的二氧化碳和鈣鈦礦反應(yīng)，生成氧氣濃度較高的O2/CO2混合氣體的鏈?zhǔn)街蒲跫夹g(shù)很有發(fā)展前景。為尋找一種釋氧性能良好且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鈣鈦礦型載氧體，本文通過正交實(shí)驗(yàn)改進(jìn)了微波輔助溶膠凝膠法，合成了不同A位/B位組成的Ba-Co-O系列鈣鈦礦型金屬氧化物，并通過固定床實(shí)驗(yàn)

2、結(jié)合XRD和ESEM等分析手段對其反應(yīng)特性以及循環(huán)性能等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。主要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　固定床實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，A位、B位取代摻雜對鈣鈦礦載氧體的釋氧性能有很大影響，A位應(yīng)選擇離子勢小、離子半徑大的堿土金屬Ba，而B位應(yīng)選擇可變價(jià)離子勢小的Co，BaCoO3-δ的釋氧性能最好；BaCoO3-δ反應(yīng)前后的ESEM圖和XRD圖得出，反應(yīng)前樣品蓬松多孔，主要是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；反應(yīng)后樣品出現(xiàn)明顯團(tuán)聚，主要為BaCO3、Co3O4和

3、CoO。
　　BaCoO3-δ型載氧體與 CO2反應(yīng)釋氧的最佳吸附、脫附溫度都是850℃左右，釋氧量隨著吸附溫度和脫附溫度的增加先增加后減?。会屟趿侩S著氧吸附時(shí)間增加而增加，超過30 min后增加緩慢；反應(yīng)壓力對反應(yīng)影響很大，氧脫附量幾乎隨著壓力增加呈線性增長。
　　由正交實(shí)驗(yàn)得出微波輔助溶膠凝膠法的最佳條件為：pH值8，微波時(shí)間25 min，微波功率77％（額定功率700 W），馬弗爐煅燒溫度500℃，影響因素的主次順序?yàn)?/p>