摘要：设计两组实验,分别对不同材质、不同厚度的透氧膜进行氧气透过性、热收缩性、拉伸性能和耐化学介质浸泡性能的测试和评价,通过比较0.03 mm厚度的聚乙烯(PE)薄膜、聚四氟乙烯(PTFE)薄膜和聚全氟乙丙烯(FEP)薄膜以及0.045 mm和0.05 mm厚度FEP薄膜的测试数据,得出0.03 mm的FEP薄膜综合性能最优的结论。最后,将0.03 mm的FEP透氧膜放入北京华科仪科技有限公司的HK-258便携式溶解氧分析仪,与其原有商用膜进行比较,实验表明0.03 mm的FEP透氧膜具有更快的氧气透过速度和更高的氧气透过率,可以提高自制溶解氧传感器的响应速率,使自制溶解氧传感器达到10^(-9)级检测精度。

摘要：光热驱动的甲烷重整制氢技术,是将太阳能转化为燃料的主要技术路径之一。引入聚光集热技术,可实现太阳能的全光谱利用,有效提高太阳能到燃料化学能的转化效率,同时显著降低系统能耗及碳排放。将多孔碳化硅吸热体和La_(1-x)Sr_(x)Co_(1-y)Fe_(y)O_(3-δ)钙钛矿透氧膜结合,提出一种光热驱动的膜反应制氢的设计思路,实现了连续、高效的制氢过程。完成了该反应过程的概念设计,建立考虑辐射-传热-膜分离-反应的数值模型并进行仿真模拟;重点评估了膜表面的温度均匀性,并分析温度对膜内反应及出口产物的影响规律。结果表明,该模型可以有效精准描述概念设计过程。研究成果可为光热驱动的高温膜反应器设计和放大提供理论依据以及初步设计方法。

摘要：混合导体透氧膜材料在高温下具有氧离子-电子混合导电性能,在纯氧制备、膜反应器以及固体燃料电池等方面展现出广阔的应用前景。本文对近年来混合导体透氧膜材料的开发和在甲烷部分氧化等方面的应用进行了详细综述,重点介绍了本课题组在此领域的工作。

摘要：流化床膜反应器中所采用的膜主要有2类,一类为钯(及其合金)膜,另外一类为透氧膜。介绍了近十几年来流化床膜反应器的新型应用研究,主要集中在反应器概念设计、膜及其透过性能、以及流化床流体特性。提出未来有必要对流化床膜反应器中化学反应与膜分离过程的耦合这一关键科学问题进行深入的研究,揭示膜对流化床流体力学特性的影响和流化床对膜透过性能的影响机理,以及这两个过程的耦合机制。

摘要：空气中的分子态氧溶解在水中即为溶解氧,是表征水体自净能力和水质监测的重要指标之一,本研究主要介绍了两电极溶解氧传感器的制作过程。对于两电极溶解氧传感器的研制主要包括工作电极、辅助电极和透氧膜的结构、性能的研究。通过实验发现:工作电极的表面积、辅助电极的纯度和表面积会影响传感器测试性能,透氧膜的厚度会影响电极反应速度。由此得出工作电极直径应在5-6 mm之间,辅助电极选用纯银材料,表面积2 200(mm)2左右,选择性透氧膜选用聚四氟乙烯材料,厚度15-25μm之间。

摘要：氧离子导体,如钙钛矿氧化物(ABO_(3)结构),广泛应用于燃料电池、氧传感器和透氧膜,提高钙钛矿氧化物的体相氧离子传输性能是提升这些设备工作效率的关键。钙钛矿氧离子的传输性能受到晶体结构、A/B位阳离子、阴离子及氧空位等复杂因素的影响,这为开发具有高氧离子电导的钙钛矿材料带来了极大的挑战。本文首先分析了氧离子在钙钛矿体相的传输机制,总结了常见的钙钛矿体相氧传输性能影响因素,包括晶体结构、平均金属-氧键能、氧空位浓度以及氧空位分布等,重点分析了这些影响因素作用于钙钛矿体相氧传输过程的方式和机理,并剖析了调控这些影响因素的手段以及原理。之后进一步阐明了钙钛矿氧传输性能的预测方法及相应的验证手段,如O_(2)程序升温脱附、X射线吸收谱、高倍率透射电子显微镜和模拟计算等。通过实验直接观测材料内部微观性质,结合模拟计算可以进一步帮助理解钙钛矿氧化物体相氧离子传输过程。本文旨在寻找更加准确和便捷的设计策略,从而快速地筛选高氧离子电导的钙钛矿氧化物。

摘要：介绍了天然气重整制氢新技术,包括选择性透氢膜,选择性透氧膜,化学循环以及CO2吸收的研究进展,介绍了4种新技术应用于制氢装置中的概念设计,并比较了4种技术的优缺点。