[發明專利]一種B位摻雜Cr改性的鈣鈦礦材料的配方及其制備方法在審
| 申請號： | 201910867766.2 | 申請日： | 2019-09-14 |
| 公開（公告）號： | CN110526302A | 公開（公告）日： | 2019-12-03 |
| 發明（設計）人： | 李世安;沈秋婉;楊國剛;魏榮強;姜宇航 | 申請（專利權）人： | 大連海事大學 |
| 主分類號： | C01G51/00 | 分類號： | C01G51/00;C01B13/02 |
| 代理公司： | 21212 大連東方專利代理有限責任公司 | 代理人： | 李洪福<國際申請>=<國際公布>=<進入 |
| 地址： | 116026 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 摩爾比 鈣鈦礦材料 鈣鈦礦 氧載體 載氧體 改性 氧脫 鈣鈦礦粉末 反應活性 粉末材料 高溫富氧 金屬摻雜 去離子水 大離子 制氧 配方 摻雜 測試 燃燒 應用 | ||
本發明公開了一種B位摻雜Cr改性的鈣鈦礦材料的配方，所述的鈣鈦礦材料為鈣鈦礦SrCo1?xCrxO3?δ粉末材料，包括以下摩爾比的組分：Sr(NO3)2的摩爾比為1；Cr(NO3)3·9H2O的摩爾比為x；0.1<x<0.4；Co(NO3)2·6H2O的摩爾比為1?x；去離子水適量。本發明采用Sr?Co?O鈣鈦礦粉末材料作為氧載體將其應用在高溫富氧燃燒中制氧。其氧脫附活性是作為氧載體的一個重要性能指標，采用Cr這種大離子半徑的金屬摻雜在B位Co離子上，可以在一定程度上提高鈣鈦礦的氧脫附活性。多次實際測試表明，本發明采用的Cr改性的SrCoCr載氧體與SrCo載氧體比，反應活性與穩定性較強。
技術領域
本發明涉及富氧燃燒的制氧技術，特別是一種B位摻雜Cr改性的鈣鈦礦材料的配方及其制備方法。
背景技術
隨著全球變暖的加劇以及氣候的變化，作為溫室氣體主要因素的CO2排放問題逐漸引起了全球的關注。
富氧燃燒技術是一項大規模降低燃煤CO2排放的技術，這一技術的關鍵問題之一是降低制氧成本，提高經濟性。深冷法是目前唯一商業運行大規模的制氧方法，但是其裝置復雜、投資大、能耗高。基于鈣鈦礦型氧化物的鏈式制氧技術與深冷法相比具有較好的經濟性，有研究指出，這一新制氧工藝的能耗為傳統深冷法的70％左右，投資成本為深冷法的50％左右，能夠有效降低制氧成本。這種以循環煙氣中的CO2為脫附氣體，高溫下與鈣鈦礦反應制取O2/CO2混合氣體直接供給富氧燃燒的方法，成功避免了鈣鈦礦膜材料在高溫還原氣氛下面臨的熱穩定性和化學穩定性等一系列問題。該制氧方法成為一個有潛力的能應用于富氧燃燒中并且能夠連續直接供給燃燒所需的O2/CO2的方法。
應用鈣鈦礦作為制取O2/CO2混合氣體用于富氧燃燒的最大的問題是采用脫附性能以及穩定性能較好的載氧體。目前可通過A、B位離子的變換來改性鈣鈦礦材料的結構和性能。對于ABO3-δ型氧化物來說，當A位為二價堿金屬離子時，δ的值就取決于B位可變價的過渡金屬離子，因此用不同的過渡金屬離子置換B位離子可以改善鈣鈦礦材料的氧空穴濃度和反應活性。Sr-Co-O系列鈣鈦礦材料由于其較好的氧脫附性能在透氧膜方面被廣泛研究和關注。但是透氧膜的不穩定及壽命短，是限制這類材料應用的最大的問題。
發明內容
為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種具有優秀的氧脫附性能，且原料易獲取、制備過程簡單高效的B位摻雜Cr改性的鈣鈦礦材料的配方及其制備方法。
為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種B位摻雜Cr改性的鈣鈦礦材料的配方，所述的鈣鈦礦材料為鈣鈦礦SrCo1-xCrxO3-δ粉末材料，包括以下摩爾比的組分：
分析純的Sr(NO3)2的摩爾比為1；
分析純的Cr(NO3)3·9H2O的摩爾比為x；0.1<x<0.4；
分析純的Co(NO3)2·6H2O的摩爾比為1-x；
去離子水適量，根據制備硝酸鹽的量確定；
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