锆掺杂铜基氧载体释氧性能的实验与机理

摘要：

为了提高铜基氧载体的释氧性能,采用溶胶凝胶-燃烧法制备了一系列锆掺杂的铜基氧载体并进行了实验研究.通过XRD、SEM、BET、固定床实验等手段研究了锆掺杂对铜基氧载体物相结构、表面形貌、释氧性能和循环反应性能的影响.实验结果表明:锆离子能够进入氧载体晶格形成固溶体;掺杂锆能提高铜基氧载体的比表面积,细化其晶粒;掺杂锆的铜基氧载体,释氧量和释氧性能得到提高;掺杂8％ Zr的铜基氧载体在多次循环实验中表现出较好的稳定性.量子化学的密度泛函理论计算结果表明:Zr掺杂能有效降低氧化铜释氧反应的活化能垒,提高其释氧能力,与实验结果吻合.

关键词：铜基氧载体、锆掺杂、化学链氧解耦、密度泛函理论

所属期刊栏目：40

分类号：TK16(热力工程、热机)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973资助项目2011CB707301;湖北省自然科学基金资助项目2015CFA046

在线出版日期：2016-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2727-2732