Ruddlesden-Popper（R-P）結(jié)構(gòu)的類鈣鈦礦材料相對比普通鈣鈦礦材料具有相對較低的透氧量,但穩(wěn)定性優(yōu)于鈣鈦礦材料,近年來引起廣泛關(guān)注。因此本文選取R-P結(jié)構(gòu)的La2Ni04+δ（LNO）類鈣鈦礦材料作為基體,使用雙相混合以及單相元素摻雜的方式來提高材料的透氧性能。采用溶膠凝膠法制備La2Ni1-xMoxO4+δ（LNMx）粉體,將LNO粉體與Ce0.9Gd0.103-δ（GDC）、Ce0.8Sm0.203-δ（SDC）粉體分別進行球磨混合,制備不同質(zhì)量比例的LNO-GDC、LNO-SDC粉體,并用相轉(zhuǎn)化燒結(jié)技術(shù)分別制備LNO-GDC、LNO-SDC和LNMx中空纖維透氧膜。對制備的粉體和中空纖維膜進行XRD、SEM、TEM、透氧和電導率等測試,并選取透氧性能較好的雙相材料混合膜以及Mo元素摻雜的單相膜進行長時間的耐CO2穩(wěn)定性測試。1000℃煅燒的LNMx粉體呈現(xiàn)典型正交結(jié)構(gòu),當Mo元素摻雜含量超過0.05時,逐漸出現(xiàn) La2Mo06 和 La4Ni3O10 雜相。La2Ni0.95Mo0.05O4+δ（Mo0.05）中空纖維膜在 LNMx體系中具有最好的透氧性能,100... 

【文章來源】：山東理工大學山東省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

混合導體透氧膜氧滲透示意圖

鑭系元素 Gd 和 Sm 離子半徑與 0.1038nm 最接近，因此 SDC、GDC 具有最大的離子電導率。但螢石型氧化物單獨作為透氧膜材料表現(xiàn)出很低的透氧量，導致其發(fā)展受到限制。圖1.2 螢石型化合物結(jié)構(gòu)圖Fig. 1.2 Structure of fluorite compound（2）鈣鈦礦型鈣鈦礦型氧化物的結(jié)構(gòu)式定義為 ABO3的形式，這里的 A 和B 是兩種不同尺寸的金屬陽離子。A 和 B 離子的半徑有尺寸限制要求，通常 A 和 B 陽離子對應(yīng)的離子半徑范

要使透氧膜材料得到更廣泛的應(yīng)用，惡性環(huán)境下的穩(wěn)定性必不可少，因此鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性需進一步研究。圖1.3 鈣鈦礦型化合物結(jié)構(gòu)圖Fig. 1.3 Structure of perovskite compound（3）類鈣鈦礦型近年來，一種新型的 R-P 結(jié)構(gòu)的混合離子-電子導體逐漸成為研究熱點。此種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)式表示為 An+1BnO3n+1，n 的取值范圍為 1~∞，當 n=1 時的結(jié)構(gòu)式為 A2BO4，也稱為K2NiF4型結(jié)構(gòu)，La2NiO4+為此種結(jié)構(gòu)的典型代表。當 n=∞時的結(jié)構(gòu)式為 ABO3，此時對應(yīng)的是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，因此又稱 R-P 結(jié)構(gòu)的氧化物為類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。通常 A 元素為稀土金屬元素


本文編號：3354697