钙钛矿氧载体

低品位碳转化+抗积碳

一种钙钛矿氧载体，在低氧燃比下实现高甲烷转化率并大幅抑制积碳，解决了传统钙锰基材料活性不足的问题。

Kexin, Li · Liu, Lei · Rao Z. · 孙志强

Journal of Environmental Chemical Engineering 2026

具体参数

CH₄转化率

{'zh': '80', 'en': '80'} %

CO₂选择性

{'zh': '98', 'en': '98'} %

积碳降低幅度

{'zh': '60', 'en': '60'} %

循环稳定性

{'zh': '70', 'en': '70'} cycles

技术优势

低氧燃比下高效转化

在OC/Fuel比仅0.05–0.30时即可实现>80% CH₄转化率，大幅减少固态循环量。

抗积碳能力突出

积碳量比Cu-Fe-Al尖晶石和CaMn_0.5Ti_0.375Fe_0.125O_3-δ低60%，得益于丰富的氧空位促进碳物种即时氧化。

循环稳定性优异

球磨法制备的氧载体在70个氧化还原循环中保持快速动力学与晶格氧交换速率，性能无衰减。

合成方法可放大

球磨法无需溶剂、流程简单，制备的氧载体性能与溶胶-凝胶法相当，适合大规模生产。

应用场景

• 化学链燃烧：替代传统氧载体，在低氧燃比下实现高转化率并抑制积碳，降低运行成本。
• 碳捕集：化学链燃烧直接产生高纯CO₂，免除分离能耗，一体化实现碳捕集。
• CH₄重整：利用晶格氧部分氧化CH₄制合成气，抗积碳特性可延长运行周期。
• 蓝氢制备：化学链燃烧为重整供热并原位捕碳，结合水气变换可实现近零碳排放制氢。