The catalytic reaction of oxygen permeable membrane that combines oxygen separation and catalytic reaction into a single step, has been developed in recent years. It possesses many advantages, such as simplifying the streamline processes, saving costs, increasing catalytic efficiency,preventing carbon deposition. By designing and controlling the compositions and microstructures of La0.58Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 (LSCF)membrane in this project, the membrane reactor with the dual function of oxygen separation and catalytic effect is produced and is used for biomass tar conversion,to promote wide application of biomass energy. By combining experimental study and computational simulation, the influences of preparation, chemical compositions and micro-structure of the membrane reactor on oxygen permeation and catalysis are systematically studied. The correlations between catalytic efficiency of tar and surface morphology,grain size of catalyst are discussed. The interaction of permeation and reaction is further investigaed experimentally and theoratically, so that a theoratical basis is built up for future design of catalytic materials of inorganic membrane.
透氧膜催化反应是近年发展起来的一种集氧气分离与催化反应于一体的新型催化反应技术,具有简化流程、节省成本、提高效率、防止碳沉积等优点。本项目通过设计和控制La0.58Sr0.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)膜反应器的组成和微观结构,制备得到具有双层复合结构的反应分离双功能LSCF膜反应器,并用于高效催化裂解生物质燃气中的焦油,以促进生物质燃料的广泛利用。通过实验研究和计算机模拟相结合,系统地研究膜制备工艺,LSCF膜化学组成以及微观结构对LSCF膜透氧催化性能的影响,探讨LSCF膜表面的微观结构、催化活性组分晶粒尺度等微观效应与焦油裂解效率的相关性,进而从理论和实验上深入认识催化反应过程和膜分离过程之间的相互作用,为进一步设计、调控无机膜催化材料提供坚实的理论基础。
透氧膜催化反应是近年发展起来的一种集氧气分离与催化反应于一体的新型催化反应技术,具有简化流程、节省成本、提高效率、防止碳沉积等优点。本项目通过设计和控制La0.58Sr0.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)膜反应器的组成和微观结构,制备得到具有双层复合结构的反应分离双功能LSCF膜反应器,并用于高效催化裂解生物质燃气中的焦油,以促进生物质燃料的广泛利用。本项目以NiO为催化剂,制备多孔的LSCF/NiO双相复合结构,并在其上制备一层致密的LSCF膜,重点研究了膜反应器对甲烷重整的作用,该膜反应器具有极高的透氧速率,能高效裂解焦油,为进一步设计、调控无机膜催化材料提供坚实的实验基础。
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数据更新时间:2023-05-31
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