混合导体致密膜反应器中高温密封材料的制备及表征

开发了一种适合膜反应器高温密封的陶瓷密封剂,其主要由基料SiO2、填料、固化剂及陶瓷粉组成.通过正交试验法优化了陶瓷密封荆各组分的配比,借助于热膨胀仪及扫描差示量热仪分析了密封剂的热膨胀系数和软化温度.在混合导体透氧膜反应器中考察了密封剂在还原性气氛下的密封性能.结果表明,所制备的陶瓷密封剂用于氧渗透及CH4部分氧化(POM)反应的高温密封时,具有良好的密封效果,膜反应器稳定运行320 h后不泄漏.     

Ni掺杂对Ba0.5Sr0.5FeO3-δ混合导体透氧材料结构及性能的影响

采用乙二胺四乙酸(EDTA)-柠檬酸配位法制备具有钙钛矿结构的Ba0.5Sr0.5Fe1-xNixO3-δ(x=0、0.03、0.05、0.07和0.1)混合导体氧化物,考察Ni掺杂量对材料结构与性能的影响。借助于X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和氧渗透性能分析,对试样的相组成、微观形貌、热膨胀行为以及氧渗透性能进行测试与表征。结果表明:少量Ni的掺杂可以提高试样的透氧性能,当Ni的掺杂量较低(x<0.07)时,试样为单一的钙钛矿相,具有较好的氧渗透性能及稳定性。当Ni掺杂量较高(x≥0.1)时,试样中出现第二相,且氧渗透性能随第二相的出现而大幅降低。     

金属有机骨架MIL-96膜的制备和表征

采用反应晶种法在片式多孔α-Al2O3支撑体表面制备金属有机骨架MIL-96膜.采用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对MIL-96膜进行相结构和形貌表征,并考察膜的热稳定性和化学稳定性.在不同的操作温度下,对MIL-96膜的单组分气体H2、CH4、N2和CO2的渗透行为进行详细研究.结果表明:随着操作温度的升高,气体的渗透性呈现出微弱的先下降后上升的趋势,在130℃时渗透性最小,这主要源于MIL-96骨架的柔性.温度升高导致分子热运动加剧,不利于气体渗透;但当温度高于130℃时,MIL-96的柔性骨架受温度影响引起晶格震动,膜的有效孔径增加,从而气体渗透性增加.同时,H2与CH4、H2与N2、H2与CO2的理想选择性都稍有增加.