微管式固体氧化物燃料电池反应器中电催化及动力学特性

化学反应器的微型化可以有效提高反应过程传热与传质效率，改善宏观反应动力学。本项目利用燃料电池电催化氧化特性，将微管式固体氧化物燃料电池（MT-SOFC）作为氧化反应器，研究微型反应器中化学品与电能共生过程宏观动力学特性，对促进电催化与微型反应器动力学学科交叉，发展新型微反应过程具有重要学术意义和应用价值。主要研究内容和目标是：（1）甲烷选择性电催化氧化反应为目标反应，利用相转移-陶瓷中空纤维成型工艺，研制阳极支撑型MT-SOFC电化学反应器，研究电催化氧化宏观动力学，建立反应动力学模型；（2）设计和优化催化剂材料使之具有可控的微观结构以提高其电学、电化学和机械性能；（3）优化相转移纺丝-烧结工艺，制备具有一定孔结构、孔分布和缺陷控制的阳极支撑微管。研究MT-SOFC中电能与化学品共生过程基本原理和特点，探索微小尺寸下电催化氧化反应动力学行为，筛选适合于MT-SOFC反应器的靶向反应体系。