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A co and co2 tolerating (La0.9Ca0.1)2(Ni0.75Cu0.25)O4+δ Ruddlesden-Popper membrane for oxygen separation

Frontiers of Chemical Science and Engineering 2020年第3期14卷 405-414页

作者： Guoxing Chen Marc Widenmeyer Binjie Tang Louise Kaeswurm Ling Wang Armin Feldhoff Anke Weidenkaff Institute of Materials Science Technische Universität Darmstadt64287 DarmstadtGermany Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry Leibniz Universität Hannover30167 HannoverGermany Institute for Materials Science Universität Stuttgart70569 StuttgartGermany Fraunhofer Institute IWKS 63457 HanauGermany

A series of novel dense mixed conducting ceramic membranes based on K2NiF4-type(La1-xCax)2(Ni0.75Cu0.25)O4+δwas successfully prepared through a sol-gel *** chemical compatibility,oxygen permeability,co and co2 tolerance,and long-term co2 resistance regarding phase composition and crystal structure at different atmospheres were *** results show that higher Ca contents in the material lead to the formation of Caco3.A constant oxygen permeation flux of about 0.63 mL·min−1·cm−2 at 1173 K through a 0.65 mm thick membrane was measured for(La0.9Ca0.1)2(Ni0.75Cu0.25)O4+δ,using either helium or pure co2 as sweep *** oxygen fluxes with no sign of deterioration of this membrane were observed with increasing co2 *** membrane showed excellent chemical stability towards co2 for more than 1360 h and phase stability in presence of co for 4 h at high *** addition,this membrane did not deteriorate in a high-energy co2 *** present work demonstrates that this(La0.9Ca0.1)2(Ni0.75Cu0.25)O4+δmembrane is a promising chemically robust candidate for oxygen separation applications.

关键词： K2NiF4 structure oxygen permeation membrane co2 and co resistances co2 plasma resistance long-term robustness

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