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文檔簡介
1、本文主要研究了富氧燃燒條件下的陶瓷氧分離膜在CO2氣氛中的化學(xué)穩(wěn)定性和氧滲透性。選擇的材料是SrFeO3-δ,用Nb和Sb作為摻雜元素運(yùn)用固相合成方法最終合成了基于SrFeO3-δ的SrFe1-xNbxO3-δ(x=0-0.30)和SrFe1-xSbxO3-δ(x=0-0.30)兩種材料體系。為了表征材料的化學(xué)穩(wěn)定性能運(yùn)用了X射線衍射(XRD)、場發(fā)射掃描電鏡(FSEM)、熱重-差熱分析(TG-DTA)、X射線能譜(EDS)技術(shù),利用氣
2、相色譜技術(shù)分析了氧滲透性能。
第一章主要講了該課題的研究背景、混合導(dǎo)體透氧膜的透氧原理以及研究進(jìn)展,著重闡述了混合導(dǎo)體透氧膜用于富氧燃燒時(shí)化學(xué)穩(wěn)定性差的問題,并提出了提高穩(wěn)定性方法。第二章是針對陶瓷透氧膜的穩(wěn)定性問題提出了耐CO2陶瓷透氧膜的設(shè)計(jì)思路,并介紹了相關(guān)的表征手段和研究方法。
文章的第三章講述了摻雜Nb元素后的SrFeO3-δ在CO2氣氛中的化學(xué)穩(wěn)定性和氧滲透性的提高。SrFe1-xNbxO3-δ(x=0-
3、0.30)為單相的立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。SrFeO3-δ在720-900℃下的溫度范圍內(nèi)會(huì)嚴(yán)重吸附CO2,將鈣鈦礦分解成SrCO3和SrFe12O19。當(dāng)Nb的摻雜濃度達(dá)到x=0.2時(shí),碳酸化反應(yīng)變得不那么明顯,相應(yīng)的,在CO2中材料的透氧量在800℃下會(huì)迅速降低。對于x=0.30的樣品,沒有觀察到CO2吸附和碳酸化反應(yīng),氧滲透速率幾乎保持不變。雖然在800℃下在CO2中的耐受力得到了改善,但是Nb的摻雜會(huì)導(dǎo)致氧滲透速率的惡化。
論
4、文的第四部分研究了SrFe1-xSbxO3-δ(x=0-0.30)在CO2中的化學(xué)穩(wěn)定性和氧滲透性并且與SrFe1-xNbxO3-δ做了比較。SrFe1-xSbxO3-δ的樣品在Sb的摻雜量x0.30時(shí),其結(jié)構(gòu)由單相的立方鈣鈦礦相向雙鈣鈦礦相轉(zhuǎn)化。將SrFe1-xSbxO3-δ的樣品做了與SrFe1-xNbxO3-δ的樣品相同的處理后發(fā)現(xiàn)SrFe1-xSbxO3-δ在CO2中的吸附性和化學(xué)穩(wěn)定性方面具有相似性,但是SrFe1-xSbxO
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