无CO_2排放型乙烷质子陶瓷膜燃料电池的研究

【摘要】：采用柠檬酸-硝酸盐燃烧法合成了Y和Nd共掺杂的铈酸钡BaCe0.8Y0.15Nd0.05O3-δ(BCYN)质子导体,并将其与多孔Pt电极组装了乙烷制乙烯共发电固体氧化物燃料电池(SOFC)。多孔Pt电极对乙烷脱氢和氧还原均具有很好的催化活性。BCYN质子陶瓷电解质膜则能够将阳极的碳氢化合物气体与阴极的氧隔开,从而避免乙烷的深度氧化而排放出CO2温室气体并且提高乙烯产物的选择性。在650℃时,电池的最大功率密度为146 mW/cm2,乙烷的转化率为18.6%,选择性为96.7%,主要副产物为甲烷。 【作者单位】： 武汉工程大学化工与制药学院;阿尔伯塔大学化学工程与材料工程系;
【关键词】： 固体氧化物燃料电池 质子导体 乙烷脱氢 二氧化碳 乙烯
【基金】：教育部长江学者和创新团队发展计划项目(IRT0974) 国家自然科学基金项目(50974098)
【分类号】：TM911.4
【正文快照】： 固体氧化物燃料电池(SOFC)能够高效率高环保地将化学能转化成电能,是很有希望替代当前传统火力发电的新技术[1]。氢气是SOFC等燃料电池理想的燃料,活性高且只有清洁的水排放。但是氢气不象甲烷、乙烷等化石燃料以天然资源方式存在。目前大规模制氢是通过重整化石燃料方式,在

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