Ba_(0.9)Co_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)透氧膜性能及其应用研究

【摘要】：本文制备了一种新型的透氧膜材料,Ba_(0.9)Co_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)(BCFN),并考察了其透氧量随温度和膜厚度的关系。结果表明:在875℃,Air/He气氛下,通过1mm厚BCFN透氧膜的透氧量高达1.8ml.min~(-1).cm~(-2);当BCFN透氧膜厚度大于1mm时,氧的渗透过程主要控制步骤为氧的体相扩散速率,当厚度小于1mm时,透氧膜中的氧渗透同时受体相扩散和氧表面交换过程控制。将BCFNO透氧膜应用于甲烷部分氧化重整反应试验,结果表明:反应温度在875℃时,膜透氧量为6.7ml.min~(-1).cm~(-2),甲烷的转化率为90%以上,产物CO和H_2的选择性均在92%以上。膜反应器100小时的稳定性测试表明:在100小时的甲烷重整反应过程中膜反应器性能没有出现衰减,透氧膜仍保持钙钛矿结构,显示BCFN材料具有很好的稳定性。