中科院等开发出用于氢气提纯的高稳定性混合导体陶瓷膜

【字谜科技讯】3月8日消息,近期,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员江河清与德国汉诺威大学教授Caro合作,开发出一种新型钛基双相混合导体透氧膜,解决了在还原性气氛下陶瓷膜材料稳定性差的问题,促进了陶瓷膜制氢技术的发展。

与化学不稳定的铁基双相膜相比,钛基双相膜材料在含有水蒸气和高浓度氢气气氛下处理100小时仍保持原有的相结构和微观形貌,表现出优异的抗还原稳定性。该双相透氧膜在还原气氛下具有较好的透氧性能,作为膜反应器,可用于氢气纯化制备过程。在低纯氢气燃烧反应的驱动下,在膜反应器的水分解反应一侧可高效获取不含CO的氢气。实验结果表明,该钛基双相膜可长时间稳定运行,膜材料在实际化学反应条件下呈现出较好的稳定性,其氢气产率为0.25 m3 h-1 m-2

新型钛基透氧膜反应器内制氢;钛基双相膜与铁基双相膜材料稳定性对比

相关研究成果以Hydrogen purification through a highly stable dual-phase oxygen permeable membrane为题,发表在《德国应用化学》上(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 5204-5208)。研究工作得到国家自然科学基金、中科院生物燃料重点实验室创新基金和中科院大连化学物理研究所(大连化物所)-青岛能源所融合基金的支持。

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