1 / 25

Chromo oksido dangų sintezė ir panaudojimas vandenilio atskyrimo membranose

Chromo oksido dangų sintezė ir panaudojimas vandenilio atskyrimo membranose. Pranešimo struktūra. Vandenilio atskyrimo metodai; Joninis laidumas; Chromo oksido dangų sintezė atkaitinimo metodu; Chromo oksido dangų sintezė deguonies aplinkoje, impulsiniu rėžimu; Gautų rezultatų analizė;.

claus
Download Presentation

Chromo oksido dangų sintezė ir panaudojimas vandenilio atskyrimo membranose

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Chromo oksido dangų sintezė ir panaudojimas vandenilio atskyrimo membranose

  2. Pranešimo struktūra • Vandenilio atskyrimo metodai; • Joninis laidumas; • Chromo oksido dangų sintezė atkaitinimo metodu; • Chromo oksido dangų sintezė deguonies aplinkoje, impulsiniu rėžimu; • Gautų rezultatų analizė;

  3. Vanduo 4 % Anglis 18 % Gamtinės dujos 48 % Nafta 30 % Vandenilio gavyba • Vandenilio gavimo technologijos: • Vandenilio gamyba naudojant vandens garą; • Sausasis riformingas; • Mišrus riformingas; • Elektrolizė; • Vandenilio išskyrimas membranų pagalba.

  4. Vandenilio atskyrimo membranos Membranų privalumai: • Mažas energijos sunaudojimas; • Galimas taikymas su kitomis atskyrimo technologijomis; • Galimybė atlikti atskyrimą nepertraukiamai. Membranų klasifikavimas pagal jų struktūrą: • Porėtosios; • Tankiosios. Membranos veikimo principinė schema

  5. Vandenilio gavimas iš metano • Panaudojant membranas galima išskirti vandenilį iš angliavandenilių, be CO2 emisijos. 1 – Metano molekulių adsorbcija; 2 - Metano molekulių disocijacija 3 –Vandenilio jonų migravimas per membraną; 4 - Vandenilio reasocijacija; 5 - Vandenilio molekulių desorbcija;

  6. Katalizė Daugumą katalizinių junginių sudaro du metalai: • Platina-; • Chromas-. Abu šie katalizatoriai turi trūkumų. Pagrindinis Pt katalizinių junginių trūkumas, tai jautrumas priemaišoms, bei dedelė kaina. Todėl perpektyvesni yra chromo junginių katalizatoriai. Chromo junginiai dažnai naudojami angliavandenilių dehidrinimo aktyvacijos energijai sumažinti. bendra dehidrinimo reakcija

  7. Metano molekulių disocijacija CH4 C +2H2 [ΔH=75.6 kJ/mol] Atominio vandenilio migravimas per membraną

  8. Joninis laidumas Protonų perėjimas zeolito struktūros membranose Cr2O3 struktūra

  9. Pagrindiniai reikalavimai keliami selektyviajam membranų sluoksniui: • Didelis dangų tankumas; Selektyvusis sluoksnis turi praleisti tik vandenilio jonus. • Selektyviojo sluoksnio storis. Kuo sluoksnio storis mažesnis, tuo membranos pralaidumas didesnis. Norimai selektyviojo sluoksnio struktūrai gauti naudojome struktūrine zonų diagrama (YSZ)

  10. Struktūrinė zonų diagrama • Chromo dangos buvo suformuotos naudojant magnetroninį dulkinimą. • Chromo dangos buvo formuojamos keičiant padėklo temperatūrą (1000 C, 2000 C, 4000 C) 3 1 2

  11. Chromo oksido membranų formavimo metodai: • Chromo oksido dangų formavimas sintezuojant chromo dangą ir vėliau ją atkaitinant prie > 6000C; • Chromo oksido formavimas sintezuojant chromo dangas deguonies aplinkoje.

  12. Dangų analizės metodai • Skenuojantis elektroninis mikroskopas (SEM); • Atominių jėgų mikroskopas (AFM); • Rentgeno spindulių difrakcijos metodas (XRD).

  13. Chromo oksido formavimas atkaitinimo metodu

  14. Chromo oksido formavimo įrangos principnė schema Eksperimento schema

  15. Chromo dangosBuvo tiriama padėklo temperatūros įtaka dangos struktūrai Prie skirtingų temperatūrų suformuotų chromo dangų rentgenogramos

  16. Chromo dangų topografija Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 1000 C Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 2000 C Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 3500 C Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 4000 C

  17. Atkaitintos prie 6000 C chromo dangos

  18. Chromo oksido dangų topografija Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 1000 C ir atkaitinta prie 6000 C Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 2000 C ir atkaitinta prie 6000 C Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 3500 C ir atkaitinta prie 6000 C

  19. Atkaitintos prie 9000 C chromo dangos

  20. Chromo oksido dangų topografija Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 1000 C ir atkaitinta prie 9000 C Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 2000 C ir atkaitinta prie 9000 C Danga suformuota, kai padėklo temperatūra buvo 3500 C ir atkaitinta prie 9000 C

  21. Chromo oksido formavimas deguonies aplinkoje (impulsiniu rėžimu)

  22. U t Magnetrono įtampos kitimas darbo metu Eksperimento schema

  23. Eksperimento rezultatai

  24. Eksperimento rezultatai

  25. Išvados • Nešant chromo dangas prie skirtingų padėklo temperatūrų, atlikus dangų struktūros tyrimą (XRD), matome, kad didėjant padėklo temperatūrai mažėja kristalitų dydis, tai atitinka Movchan ir Demchishin struktūrinę zonų diagramą; • Suformavus magnetroninio dulkinimo metodu chromo dangas ir jas atkaitinus 6000 C ir 9000 C temperatūroje oro aplinkoje susiformuoja Cr2O3 dangos; • Atkaitinus dangas prie skirtingų temperatūrų jų topografija labai skiriasi, didėjant temperatūrai dangos šiurkštumas didėja, toks šiurkštumo augimas gali būti paaiškintas skirtinga įtempių generacija, oksidacijos proceso metu; • Formuojant chromo dangas deguonies aplinkoje susiformuoja amorfinė danga, kurią atkaitinus prie 6000 C gauname kristalinę chromo oksido dangą.

More Related