基于Ruddlesden-Popper结构的La 2 NiO 4+δ 透氧材料的制备及性能研究
发布时间：2021-08-21 02:23
Ruddlesden-Popper（R-P）结构的类钙钛矿材料相对比普通钙钛矿材料具有相对较低的透氧量,但稳定性优于钙钛矿材料,近年来引起广泛关注。因此本文选取R-P结构的La2Ni04+δ（LNO）类钙钛矿材料作为基体,使用双相混合以及单相元素掺杂的方式来提高材料的透氧性能。采用溶胶凝胶法制备La2Ni1-xMoxO4+δ（LNMx）粉体,将LNO粉体与Ce0.9Gd0.103-δ（GDC）、Ce0.8Sm0.203-δ（SDC）粉体分别进行球磨混合,制备不同质量比例的LNO-GDC、LNO-SDC粉体,并用相转化烧结技术分别制备LNO-GDC、LNO-SDC和LNMx中空纤维透氧膜。对制备的粉体和中空纤维膜进行XRD、SEM、TEM、透氧和电导率等测试,并选取透氧性能较好的双相材料混合膜以及Mo元素掺杂的单相膜进行长时间的耐CO2稳定性测试。1000℃煅烧的LNMx粉体呈现典型正交结构,当Mo元素掺杂含量超过0.05时,逐渐出现 La2Mo06 和 La4Ni3O10 杂相。La2Ni0.95Mo0.05O4+δ（Mo0.05）中空纤维膜在 LNMx体系中具有最好的透氧性能,100...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混合导体透氧膜氧渗透示意图
镧系元素 Gd 和 Sm 离子半径与 0.1038nm 最接近，因此 SDC、GDC 具有最大的离子电导率。但萤石型氧化物单独作为透氧膜材料表现出很低的透氧量，导致其发展受到限制。图1.2 萤石型化合物结构图Fig. 1.2 Structure of fluorite compound（2）钙钛矿型钙钛矿型氧化物的结构式定义为 ABO3的形式，这里的 A 和B 是两种不同尺寸的金属阳离子。A 和 B 离子的半径有尺寸限制要求，通常 A 和 B 阳离子对应的离子半径范
要使透氧膜材料得到更广泛的应用，恶性环境下的稳定性必不可少，因此钙钛矿材料的稳定性需进一步研究。图1.3 钙钛矿型化合物结构图Fig. 1.3 Structure of perovskite compound（3）类钙钛矿型近年来，一种新型的 R-P 结构的混合离子-电子导体逐渐成为研究热点。此种结构的结构式表示为 An+1BnO3n+1，n 的取值范围为 1~∞，当 n=1 时的结构式为 A2BO4，也称为K2NiF4型结构，La2NiO4+为此种结构的典型代表。当 n=∞时的结构式为 ABO3，此时对应的是钙钛矿结构，因此又称 R-P 结构的氧化物为类钙钛矿结构。通常 A 元素为稀土金属元素
本文编号：3354697
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混合导体透氧膜氧渗透示意图
镧系元素 Gd 和 Sm 离子半径与 0.1038nm 最接近，因此 SDC、GDC 具有最大的离子电导率。但萤石型氧化物单独作为透氧膜材料表现出很低的透氧量，导致其发展受到限制。图1.2 萤石型化合物结构图Fig. 1.2 Structure of fluorite compound（2）钙钛矿型钙钛矿型氧化物的结构式定义为 ABO3的形式，这里的 A 和B 是两种不同尺寸的金属阳离子。A 和 B 离子的半径有尺寸限制要求，通常 A 和 B 阳离子对应的离子半径范
要使透氧膜材料得到更广泛的应用，恶性环境下的稳定性必不可少，因此钙钛矿材料的稳定性需进一步研究。图1.3 钙钛矿型化合物结构图Fig. 1.3 Structure of perovskite compound（3）类钙钛矿型近年来，一种新型的 R-P 结构的混合离子-电子导体逐渐成为研究热点。此种结构的结构式表示为 An+1BnO3n+1，n 的取值范围为 1~∞，当 n=1 时的结构式为 A2BO4，也称为K2NiF4型结构，La2NiO4+为此种结构的典型代表。当 n=∞时的结构式为 ABO3，此时对应的是钙钛矿结构，因此又称 R-P 结构的氧化物为类钙钛矿结构。通常 A 元素为稀土金属元素
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