固体氧化物燃料电池中钙钛矿型复合氧化物阳极材料的甲烷催化氧化的性能和机理研究

发展以天然气等碳氢化合物为燃料的固体氧化物燃料电池（SOFC），以钙钛矿型复合氧化物替代传统Ni基金属陶瓷作为SOFC阳极的研究引起广泛关注。SOFC中燃料燃烧是在阳极进行的，阳极材料本身的催化性质对燃料电池整体性能起重要的决定作用，但目前对这些反应机理的理解相当有限。通过常规固定床反应器在甲烷与氧气共注条件下反应，因反应的供氧方式以及阳极材料所处的反应气氛和氧分压与SOFC运行条件相差很大，因而在此条件下的反应行为不能真实地反映出在SOFC运行条件下阳极材料表面甲烷催化氧化的过程和机理。利用透氧膜反应器有望在最大程度上模拟SOFC工作条件，本项目拟利用透氧膜反应器，以固体氧化物燃料电池中钙钛矿型复合氧化物阳极材料作为催化剂，在模拟SOFC工作条件下研究此类阳极材料上的甲烷催化氧化反应过程，探索阳极材料表面催化反应的机理，为深入理解此类反应机理和开发新型SOFC阳极材料提供知识和实验基础。