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《鈣鈦礦型載氧體的微波輔助合成與性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號學(xué)號M201270897學(xué)校代碼10487密級碩士學(xué)位論文鈣鈦礦型載氧體的微波輔助合成與性能研究學(xué)位申請人:程斌學(xué)科專業(yè):熱能工程指導(dǎo)教師:鄭瑛教授答辯日期:2015年5月20日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringStudyontheMicrowaveAssistantSynthesisandPerformanceofthePerovskite-TypeOxidesCandidate:ChengBinMajor:ThermalEngine
2、eringSupervisor:Prof.ZhengYingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。近我所知，除文中已標明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校
3、有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在______年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。（請在以上方框內(nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要CO2等溫室氣體的大量排放導(dǎo)致全球氣候變暖，CO2減排成為重大緊迫需求。O2/CO2循環(huán)燃燒技術(shù)能大規(guī)模降低燃煤CO2排放，但制氧的高昂成本限制該技術(shù)發(fā)展。一種利用鍋爐排出煙氣中的二氧化碳和鈣鈦礦反應(yīng)，生成氧
4、氣濃度較高的O2/CO2混合氣體的鏈式制氧技術(shù)很有發(fā)展前景。為尋找一種釋氧性能良好且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鈣鈦礦型載氧體，本文通過正交實驗改進了微波輔助溶膠凝膠法，合成了不同A位/B位組成的Ba-Co-O系列鈣鈦礦型金屬氧化物，并通過固定床實驗結(jié)合XRD和ESEM等分析手段對其反應(yīng)特性以及循環(huán)性能等進行了實驗研究。主要的實驗內(nèi)容和結(jié)論如下：固定床實驗結(jié)果表明，A位、B位取代摻雜對鈣鈦礦載氧體的釋氧性能有很大影響，A位應(yīng)選擇離子勢小、離子半徑大的堿土金屬Ba，而B位應(yīng)選擇可變價離子勢小的Co，BaCoO3-δ的釋氧性能最好；BaCoO3-δ反應(yīng)前后的ESEM圖和XRD圖得出，反應(yīng)前樣品蓬松多孔，主要
5、是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；反應(yīng)后樣品出現(xiàn)明顯團聚，主要為BaCO3、Co3O4和CoO。BaCoO3-δ型載氧體與CO2反應(yīng)釋氧的最佳吸附、脫附溫度都是850℃左右，釋氧量隨著吸附溫度和脫附溫度的增加先增加后減小；釋氧量隨著氧吸附時間增加而增加，超過30min后增加緩慢；反應(yīng)壓力對反應(yīng)影響很大，氧脫附量幾乎隨著壓力增加呈線性增長。由正交實驗得出微波輔助溶膠凝膠法的最佳條件為：pH值8，微波時間25min，微波功率77%（額定功率700W），馬弗爐煅燒溫度500℃，影響因素的主次順序為：pH＞微波時間＞煅燒溫度＞微波功率。ESEM圖和XRD圖分析得出正交實驗制得的BaCoO3-δ均為鈣鈦礦相，偏酸性
6、或強堿性前驅(qū)體溶液均不適合BaCoO3-δ鈣鈦礦晶體的生長，長時間大功率微波以及高溫煅燒會使樣品表面發(fā)生燒結(jié)。BaCoO3-δ的循環(huán)釋氧性能良好，循環(huán)前后的ESEM圖和BET結(jié)果表明循環(huán)后BaCoO3-δ樣品變化不大，空隙減少不明顯，能夠為O2/CO2循環(huán)燃燒供給穩(wěn)定的O2/CO2混合氣體。關(guān)鍵詞：O2/CO2循環(huán)燃燒鈣鈦礦型載氧體微波輔助溶膠凝膠法制氧A位/B位取代摻雜正交設(shè)計I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheemissionsofCO2andothergreenhousegasescauseglobalwarming,andcarbonemissionreductio
7、nbecomesurgentdemand.Oxyfuelcombustiontechnologycanhelpreducecarbonemissionsonalargescale,butthehighoxygencosthasrestricteditsdevelopment.Anewmethodwhichusesperovskite-typeoxygencarrierandCO2inrecycledfluegastoproduceanO2-en
