氧渗透钙钛矿非对称膜

太阳能驱动、CO2转化率35.4%

这种双级催化膜反应器通过耦合CO2分解与甲烷氧化，在900 °C下实现了35.4%的CO2转化率，并能以中空纤维形态在太阳能辅助下稳定运行超过50小时。

Jinkun, Tan · Gu, Zhenbin · 刘郑堃 · 王沛 · Meijboom, Reinout · 张广儒 · 金万勤

Green Energy and Environment 2024

具体参数

CO2转化率

{'zh': '35.4', 'en': '35.4'} %

氢气产率

{'zh': '18.1', 'en': '18.1'} mL min⁻¹ cm⁻²

稳定运行时间

{'zh': '50', 'en': '50'} h

技术优势

高效分解CO2

通过双级反应器设计，将CO2分解与甲烷氧化耦合，利用甲烷燃烧反应消耗氧气，从而增强氧提取，使CO2转化率达到35.4%。

太阳能驱动稳定制氢

膜反应器扩展为中空纤维构型并结合太阳能照射，可稳定运行超过50小时，氢气产率达18.1 mL min⁻¹ cm⁻²。

应用场景

• 固体氧化物燃料电池：其氧渗透膜可集成到SOFC中，提高氧传输和燃料利用。
• 高温膜反应器：该双级膜反应器设计可直接用于高温膜反应器，实现CO2和甲烷的高效转化。
• 甲烷重整制氢：通过甲烷氧化反应消耗氧气，促进CO2分解，并利用后续重整提高氢气产量。
• CO2减排：将CO2高效转化为CO和H2，减少温室气体排放。