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  www.dicp.cas.cn    发布时间:2018-09-25    供稿部门:五室
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报告题目:固体氧化物燃料电池及催化膜反应器用于煤基洁净发电系统的研究

报告时间: 2018年9月26日(三),15:00-16:00

报告地点:能源基础楼一楼会议室

报告人:张鹏 博士,美国南卡罗来纳大学

  报告摘要:

  随着人类对电力的需求量不断增加,越来越多的化石能源被消耗,大量的二氧化碳(CO2)气体被排放到大气中,导致近年来全球变暖日趋明显,极端天气频发等现象,已逐渐威胁到人类生存。通分别研究了固体氧化物燃料电池(SOFC)和催化膜反应器应用于煤基洁净发电系统。取得了以下研究成果:

  1)开发出两种对称固体氧化物燃料电池(SSOFC)电极材料,简化了电池的制备过程,且开发的对称电极材料在氧化和还原气氛中均具有良好的稳定性和电化学活性。在以甲烷为燃料气时,这两种对称电极材料均表现出较高的抗积碳性和良好的长期稳定性。通过TPR、TPO、TG和SEM等分析手段研究了对称电极材料抗积碳的机理,即在Co-Fe纳米合金表面生成还原活性非常高的纤维状碳,该纤维状碳与氧化在很低的温度时(430°C)即可反应生成CO2和CO。

  2)通过混合氧离子-碳酸根离子导体(MOCC)膜反应器,首次实现在高温气体中直接捕获CO2并原位转化制取合成气,该过程中CO2的渗透速率为普通CO2分离膜的2倍。研发出一种在还原气氛中原位溶出Ni纳米颗粒的钙钛矿催化剂,其在MOCC膜反应器应用于甲烷干重整时,展现出良好的催化活性和非常高的长期稳定性。

  3)开发出新型、低成本、原位形成的NiO基混合电子-碳酸根离子导体(MECC)膜反应器,实现了直接从高温烟气中分离CO2,并通过优化该膜反应器的骨架结构,首次在MECC膜反应器中实现了CO2的捕获和原位转化制取合成气、乙烯等重要化工原料。

  报告联系人:五室 方堃

  联系电话:84379307

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