镧镁掺杂BaMnO3钙钛矿阴极材料的合成及其在SOFC脱硝中的应用(2)

菜单

1.4.3阴极材料 7

1.5研究目标和内容 8

2实验部分 9

2.1化学试剂及仪器设备 9

2.1.1化学试剂 9

2.1.2仪器设备 9

2.2样品的制备 10

2.2.1LBMM阴极材料的制备 10

2.2.2阳极材料的制备 11

2.2.3电解质材料的制备 11

2.2.4半电池的制备 11

2.2.5单电池的制作 12

2.3测试手段与表征方法 12

2.3.1物相结构测试 12

2.3.2扫描电子显微镜(SEM) 12

2.3.3透射电子显微镜(TEM)分析 12

2.3.4电极的高温化学相容性 13

2.3.5固定床测试 13

2.3.6电导率测试 13

2.3.7电化学阻抗谱测试 13

2.3.8单电池测试 14

3结果与讨论 15

3.1La0.4Ba0.6Mn1-xMgxO3-δ物相分析 15

3.2La0.4Ba0.6Mn0.8Mg0.2O3的微观形貌 18

3.2.1La0.4Ba0.6Mn0.8Mg0.2O3粉体的SEM图 18

3.2.2La0.4Ba0.6Mn0.8Mg0.2O3粉体的TEM图 18

3.3催化性能分析 19

3.4 LBMM与SDC的高温化学相容性 20

3.5 LBMM电导率的分析 22

3.6交流阻抗谱分析 23

3.7单电池性能分析 26

3.7.1单电池的微观结构 26

3.7.2单电池的输出性能 27

结论 29

致谢 30

参考文献 31

1 引言

随着社会和科学技术的发展，人类对能源的需求也与日俱增。在当今社会中，人类主要依赖于煤炭、石油、天然气等化石燃料作为能源。这些燃料均为一次能源，而且这些传统能源在消耗过程中会产生大量的有毒气体（如二氧化硫、氮氧化物等），这会导致酸雨、臭氧层破坏和光化学烟雾等全球性的环境问题。与此同时，随着世界各国汽车保有量的迅速增长，人类向大气中排放的氮氧化物(NOx)量日益增加，这对人类的生存空间形成了很大的威胁[1]。近年来，固体氧化物燃料电池（SOFC）由于燃料适应性强，被用于一氧化氮还原。该技术对于氮氧化物的处理具有重要的意义。

1.1氮氧化物的来源及危害

1.1.1氮氧化物的来源

氮氧化物包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、一氧化二氮（N2O）、三氧化二氮（N2O3）和四氧化三氮（N3O4）等。一般所指的NOx是NO和NO2两种物质。大气中的NOx一方面来自自然界中的固氮菌、雷电等自然过程，另一方面由人类活动产生。而在人类活动产生的NOx中，由各种炉窑、机动车和柴油机等燃料高温燃烧所产生的约占90%以上。