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学科主题: 物理化学
题名: BIMEVOX系列透氧膜的制备及其在丙烷选择氧化反应中的应用
作者: 汪纪波
答辩日期: 2000-12-31
导师: 杨维慎
专业: 物理化学
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 电解质透氧膜材料广泛应用在固体氧化物燃料电池,氧泵和膜反应器中。BIMEVOX是中低温电解质透氧膜中氧离子导电率最高的,但是其稳定性较差。本论文的目的就是通过不同的制备方法和用不同的掺杂金属来提高材料的稳定性并将其应用在丙烷选择氧化反应中。 本文系统的对比了液相法和固相法制备的BIMEVOX系列电解质透氧膜的透氧量,稳定性,密度和晶粒大小等区别,发现液相法制备的BIMEVOX电解质透氧膜在低电流密度时的电流效率较固相法要高,但是液相法制备的透氧膜的电流效率随着电流密度的增加下降很快,而固相制法制备的BIMEVOX电解质透氧膜的电流效率比较稳定,能耐受更高的电流密度。本文对比了用Cu, Nb, Co元素替代的BIMEVOX电解质透氧膜,发现用Cu部分替代V的膜具有更高的电流效率和稳定性。固相法制备的Bi4Cu0.2V1.8O11-δ在400 oC时透氧量可以达到4.2ml.min-1.cm-2。研究中发现,BIMEVOX中V在施加电流时发生还原,在施加小电流时是可逆的,在施加大电流时是不可逆。 本文利用BIMEVOX电解质膜组装了电化学膜反应器进行了丙烷选择氧化制丙烯酸的反应,通过BIMEVOX电解质膜直接给反应供应晶格氧,使得丙烯酸的选择性达到了85%,而同样条件下用空气直接供氧的丙烯酸选择性只有79%。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/115047
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汪纪波. BIMEVOX系列透氧膜的制备及其在丙烷选择氧化反应中的应用[D]. 中国科学院研究生院. 2000.
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