Cu/Ni-LSCM阳极制备及其甲烷干重整性能研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nvllnvll
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将燃料与氧化剂中的化学能直接转换成电能的全固态装置,具有环境友好,能量转换效率高和应用形式灵活等特点,是极具发展前景的能源转换技术。为保证电池阳极与电解质界面有良好的催化性能,采用多孔阳极材料Cu/Ni-LSCM以及高电导率的电解质La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)制作半电池是一种好的技术路线。本论文研究了La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)阳极粉末以及用浸渍法制备的Cu/Ni-LSCM复合阳极材料。探讨了浸渍次数,Ni/Cu原子质量比对阳极材料性能的影响。利用X射线衍射分析(XRD)、场发射扫面电镜(FE-SEM)、能谱分析(EDS)、程序升温还原(H2-TPR)、比表面积(BET)、孔隙率测试(PT)、电导率测试(CT)以及交流阻抗测试(EIS)等测试手段对阳极材料的性能进行表征分析,研究结果如下。采用甘氨酸-硝酸盐(GNP)法合成了La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ阳极粉末,实验结果表明所合成的LSCM为钙钛矿结构,且用甘氨酸-硝酸盐法合成的LSCM的比表面积比用固相法合成相对较大。采用浸渍法制备了Ni、Cu原子质量比3:1~6:1的Cu O/Ni O-LSCM复合阳极支撑片及Cu O/Ni O-LSCM粉末,具有良好的导电性和催化活性。采用8wt%淀粉作为造孔剂,在10MPa的制片压力条件下,用压片机制得的LSCM阳极支撑片比表面积较大以及微观结构较好,研究了四种不同Ni、Cu原子质量比下浸渍三次的Cu/Ni-LSCM的形貌以及表面Cu-Ni合金的粒径分布。采用固相法制备LSGM,空气气氛下1450℃连续烧结15h制备LSGM,丝网印刷制备LSGM基LSCM阳极功能层和LSGM电解质层。丝网网格的大小对薄膜层的形貌有一定的影响,相比于200和250目,300目下印刷的薄膜比较致密,效果比较好。LSGM基LSCM的阳极在1200℃和1300℃条件下分别烧结2h,SEM结果表明1200℃烧结2h是较好的制备LSGM阳极薄膜的条件,最终成功地制备了Cu O/Ni O-LSCM/LSGM-LSCM/LSGM半电池。研究Ni、Cu原子质量比为3:1~6:1浸渍三次的Cu O/Ni O-LSCM粉末在600/700℃对甲烷干重整的催化效率。BET的表征结果表明在650℃H2气氛下还原前后的Cu O/Ni O-LSCM的比表面积在5:1条件下最高,分别为18.373m2/g和10.797m2/g,还原后的比表面积有所减小。Cu/Ni-LSCM在600/700℃连续催化4h,相比于700℃,600℃下的甲烷转化率明显较低,最大值分别为69.10%,89.00%。在700℃下连续催化16h,在催化过程中没有观察到催化剂失活,5:1下催化剂对甲烷干重整的催化效果最好且甲烷的转化率最高为88.56%。
其他文献
污水处理过程具有反应机理复杂、非线性程度强、变量间耦合性高以及受干扰等不确定因素多等特点,如何保障污水处理过程安全、平稳、长期、高效运行,一直是过程控制界研究的难
杂环胺(Heterocyclic aromatic amines,HAAs)是一类在肉制品高温加热过程中形成的具有致癌、致突变的物质。本试验选取猪肉里脊为材料,优化了杂环胺的固相萃取和液质检测方法;探讨了烘烤温度、烘烤时间、尺寸大小等不同加工条件对杂环胺生成规律的影响,并且进一步分析研究香辛料对杂环胺种类及含量的影响;具体研究内容和结果如下:建立了固相萃取前处理以及液相色谱串联质谱的分析检测方法。
船载自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)被视为海上交通安全的基石。它能够实现船舶之间信息交流,用以保障海上交通安全、人民财产安全、航洋生态圈平衡等等。星载AIS作为远距离船舶通信的枢纽,意义十分重大。根据星载AIS混合信号分离与检测过程的实际出发,研究了单通道下随机突发同频混合信号的盲分离与检测问题。本文主要工作如下:(1)研究了经典的Viterb
目的调查椎动脉发育不全(Vertebral artery hypoplasia,VAH)患者,观察其内径差异及颅内、外段血管的血流动力学参数变化情况,对比分析后总结其较对照组相关指标的差异性,并进一步研究此类患者内径差异与后循环缺血性脑卒中(Posterior circulation ischemia stroke,PCIS)发生率之间的相关性,为临床预防及诊治提供资料和参考。方法回顾性分析临床神
目的:通过分析帕金森病认知障碍不同临床表型的特点,探讨帕金森病认知障碍相关危险因素;通过对帕金森病认知障碍患者阿片受体基因多态性分析,从基因角度探讨与PD认知障碍临床表型的相关性。方法:研究对象为2018年01月至2018年12月在海南省人民医院的住院或门诊患者。由我院两名PD专家根据《中国帕金森病诊断标准》(2016版)将研究对象分为PD组55例和正常对照组(HCs组)50例,采用国际运动障碍协
针对某非密封放射性物质工作场所退役治理项目,在辐射水平现状监测、在役期环境影响分析和退役过程工程分析基础上,明确退役目标和评价重点。对退役治理过程、废旧源清理登记
清代时期为抵御列强,广州地区修建了诸多防御炮台,这些炮台是我国珍贵的文物资源,具有历史、文化、教育等多重价值。但是由于曾经战火的袭击,百年时光流逝,许多炮台出现了裂隙、坍塌等病害,需要进行妥善的保护修复,而目前关于广州地区炮台一直没有深入、系统的保护研究。针对这种情况,从炮台的主要营建材料——三合土入手,对广州地区四处有代表性的炮台——车歪炮台、穗石村炮台、沙路炮台以及牛山炮台进行了分析研究。在前
沧东凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷南部,孔二段沉积期,细粒沉积岩广泛发育,厚度巨大,具有良好的页岩油勘探潜力。本文以沧东凹陷孔二段细粒沉积物为研究对象,以沉积学和地球化
选择性多聚腺苷酸化(Alternative polyadenylation,APA)普遍存在于真核生物中,在基因的表达调控中起着重要的作用。通过APA调控,基因可以选择不同的多聚腺苷酸化位点,产生带有
本文回顾了近年来稀土催化材料在石油化工、汽车尾气净化、催化燃烧以及其它环保方面的研究与应用现状,提出了稀土催化材料的发展前景.