换一批LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料在含磷气氛中的纯氧分离性能及稳定性研究
Oxygen separation capacity and stability of LSM-YSZ segmented oxygen permeable ceramic membrane material in phosphorus gas
摘要目的:研究La0.8Sr0.2MnO3-Y0.16Zr0.84O2(LSM-YSZ)陶瓷透氧膜材料在含磷气氛中的纯氧分离效果,评估其在污染环境下长期制氧的可行性.方法:分别在无磷气氛(洁净空气)、浓度为2 mg/L和4 mg/L的含磷气氛中对LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料的纯氧分离性能及其制氧稳定性进行实验研究,并将在含磷气氛中处理12 h的LSM和YSZ粉体进行X射线衍射表征,对含磷气氛纯氧分离试验后的LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料进行扫描电镜表征以及元素空间分析,分析含磷气氛对LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料的毒化机理.结果:在无磷气氛中LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料能够在较长时间内保持高效的纯氧分离能力,但含磷气氛会对LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料的纯氧分离性能及制氧稳定性造成较大的影响,使其逐渐失去制氧能力.毒化机理分析结果表明,含磷气体及其降解产物在LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料表面沉积,阻碍了氧气的通过,增加了LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料表面的电阻.结论:LSM-YSZ陶瓷透氧膜材料具有较好的纯氧分离效果和一定的抗磷中毒能力,能够满足在野外环境下长期稳定制氧的需求.
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