Реферат: Одним из основных элементов нанокомпозитной протонпроводящей мембраны является функциональный слой, обеспечивающий селективное пропускание водорода. Создание газоплотного слоя с высокой протонной проводимостью, устойчивого к реакционной среде и обладающего хорошей механической стойкостью, является ключевым аспектом при создании высокоэффективных мембран. В работе исследовались вольфраматы неодима (Nd5.5WO11.25-δ) со структурой флюорита, в том числе допированные Mo (Nd5.5W0.5Mo0.5O11.25-δ), La ((Nd5/6La1/6)5.5WO11.25-δ) и нанокомпозиты на основе полученных сложных оксидов со сплавом никеля-меди (CuNi). Все материалы были синтезированы методом механохимической активации и модифицированным методом Пекини. Был разработан метод синтеза сплава никеля-меди, позволяющий получать непосредственно сплав, представляющий собой практически сферические частицы со средним размером частиц ~15нм. Применение метода горячего прессования для уплотнения образцов позволило получить газоплотную структуру при относительно низкой температуре (900ºС) без формирования примесных фаз. Исследуемые материалы характеризуются высокими значениями протонной и электронной (за счет добавки сплава) проводимости и высокой подвижностью кислорода, что подтверждается результатами исследований методами SSITKA, EIS, метод Ван-дер-По. [1,2] Полученные материалы использовались в качестве функционального слоя для создания тестовых протонпроводящих мембран. На Рис.1 приведены результаты исследования тестовой мембраны в реакции паровой конверсии этанола в диапазоне температур 700-900ºС. Показано, что с воздушной стороны через мембрану протекает только водород, что подтверждает высокую селективность мембраны по водороду, при этом поток водорода через мембрану достигает 2 мл/(см2*мин) при 900ºС. [1]

Библиографическая ссылка: Скрябин П.И. , Садыков В.А. , Беспалко Ю.Н. , Еремеев Н.Ф.
Нанокомпозитные протонпроводящие материалы для создания эффективных каталитических мембранных реакторов: структурные и транспортные характеристики
Всероссийская научно-практическая конференция «Водород. Технологии. Будущее» 23-24 дек. 2020