CO2稳定的双相混合导体透氧膜材料的研究进展

作     者：王舒 石磊 谢沚昂 王好奇 蓝琪 何缘 严冬 张杏 罗惠霞 Shu Wang;Lei Shi;Zhiang Xie;Haoqi Wang;Qi Lan;Yuan He;Dong Yan;Xing Zhang;Huixia Luo

作者机构：中山大学材料科学与工程学院广州510275 中山大学聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广州510275 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2019年第64卷第16期

页      面：1651-1670页

核心收录：

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(21701197)资助 

主　　题：双相混合导体透氧膜 富氧燃烧 气体分离 抗二氧化碳 膜反应器 

摘      要：混合导体透氧膜在高温条件下(特别是温度高于700℃)是一种同时具有氧离子和电子混合传导性能的无机致密陶瓷膜.由于此类膜材料在中高温条件下不仅可以清洁、高效、经济地从空气或者其他含氧气氛中高选择性地分离氧气,同时还具有一定的催化活性,所以这类氧离子和电子混合传导膜在纯氧制备、燃料电池、甲烷部分氧化制合成气、富氧燃烧等方面有着巨大的应用潜力,相关研究也成为材料及化工等领域研究学者关注的焦点.为了找到既具有高透氧性能又具有优异稳定性能的透氧膜材料,研究人员做了大量的工作和努力.本文对近年来CO2稳定的双相混合导体透氧膜材料的研究进展进行系统的综述,简单介绍了双相混合导体透氧膜的透氧机理,分析了双相透氧膜材料的制备方法、几何形状、烧结温度以及组成成分等对透氧性能及稳定性的影响,介绍了双相混合导体透氧膜膜反应器在甲烷部分氧化制备合成气、耦合反应、水分解及富氧燃烧中的应用.最后分析了目前存在的科学问题,并对CO2稳定的双相混合导体透氧膜材料未来的发展进行了展望.