酸素透過膜を利用した二酸化炭素回生システムの開発

使用透氧膜的二氧化碳再生系统的开发

• 批准号: 21360335
• 负责人: 高村 仁
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21360335/
• 关键词: 混同導電体; 酸素透過特性; ペロブスカイト型酸化物

炭化水素の部分酸化反応は空気中からの酸素分離のみならず、適切な熱量を供給することで二酸化炭素の分解反応を駆動しうる。本研究では、この1)二酸化炭素回生に対応できる新規酸素透過膜材料の開発、2)薄膜型構造による酸素透過速度の向上、3)二酸化炭素回生システムの効率解析を目的としている。昨年度の研究によりTi系ペロブスカイト型酸化物が還元雰囲気下で安定な酸素透過膜となることが明らかとなったため、今年度はTi系ペロブスカイト型酸化物にドナー添加を試み、その相安定性と電気伝導性を明らかとした。SrTiO_3をホスト材料としてLa,NdをSrサイトに、Nb,MoをTiサイトに添加した試料が錯体重合法により合成された。La添加では、1150℃の低温焼成では50%Laまで、1500℃の高温焼成では30%Laまでが単相となった。なお、ドナーは高温焼成では電子生成により、低温焼成ではSr空孔生成により補償されることが分かった。これら試料中で最も高い電子伝導度は、30%La添加SrTiO_3であり、10S/cm以上の値を還元雰囲気下で発現した。また、Ruddlesden-Popper型Sr_2TiO_4にもドナー添加を施した。高温in-situ XRDと熱重量分析からSrサイトへのLa置換では、僅かにではあるが侵入型酸化物イオン量の増大が中温領域で観察された。酸素透過薄膜作製に関しては、スピンコーティング法によりナノセリア(CeO_2)を多孔質基板上に緻密に成膜できることを確認した。

Coking water element の part acidification anti 応 は in empty 気 か ら の acid hormones の み な ら ず, appropriate な heat supply を す る こ と で two acidification carbon decomposition against 応 の を 駆 dynamic し う る. This study で は, こ の 1) two acidification carbon anabiosis に 応 seaborne で き る の 発 open new rules acid element through the membrane materials, 2) film type structure に よ る acid through speed の upward, 3) 2 acidification carbon anabiosis シ ス テ ム の analytical を sharper rate と し て い る. Yesterday annual の research に よ り Ti series ペ ロ ブ ス カ イ ト type acidification content が also yuan 雰 囲 気 で stability under な acid element through the membrane と な る こ と が Ming ら か と な っ た た め, our は Ti ペ ロ ブ ス カ イ ト type acidification content に ド ナ ー add を み, そ の with qualitative と 気 伝 conductivity を Ming ら か と し た. SrTiO_3 を ホ ス ト material と し て La, Nd を Sr サ イ ト に, Nb, Mo を Ti サ イ ト に add し た sample が wrong weight legal に よ り synthetic さ れ た. La add で は, 1150 ℃ の cryogenic 焼 into で は 50% La ま で, 1500 ℃ high temperature の 焼 into で は 30% La ま で が 単 phase と な っ た. High temperature な お, ド ナ ー は 焼 into で は electronically generated に よ り, low-temperature 焼 で は Sr empty hole generated に よ り compensation さ れ る こ と が points か っ た. こ れ ら sample で the most も は い electronic 伝 conductance, 30% La add SrTiO_3 で あ り, more than 10 s/cm の numerical を also yuan 雰 囲 気 under で 発 now し た. Youdaoplaceholder0, Ruddlesden-Popper type Sr_2TiO_4に ドナ ドナ また add を application た た. High temperature in - situ XRD と thermogravimetric analysis か ら Sr サ イ ト へ の La replacement で は, only か に で は あ る が inasieness acidification content イ オ の raised large amount of ン が medium temperature field で 観 examine さ れ た. Acid, through the film as system に masato し て は, ス ピ ン コ ー テ ィ ン グ method に よ り ナ ノ セ リ ア (CeO_2) を porous substrate に dense に film-forming で き る こ と を confirm し た.

项目成果

Electrode Properties of Pr_<0.7>Sr_<0.3>Fe_<0.8>Al_<0.2>O_<3-δ> Thin Film Prepared by Pulsed Laser Deoosition

脉冲激光沉积法制备Pr_<0.7>Sr_<0.3>Fe_<0.8>Al_<0.2>O_<3-δ>薄膜的电极性能

• 发表时间: 2009
• 作者: H.Takahashi;H.Takamura
• 通讯作者: H.Takamura