Novel CO2-tolerant Al-containing membranes for high-temperature oxygen separation

verfasst von
Kaveh Partovi, Michael Bittner, Jürgen Caro
Abstract

Novel dual-phase oxygen-transporting membranes with compositions 40 wt% Nd0.6Sr0.4Al0.2Fe0.8O3-δ-60 wt% Ce0.9Nd0.1O2-δ (NSAF6428-CN91) and 40 wt% Nd0.5Sr0.5Al0.2Fe0.8O3-δ-60 wt% Ce0.8Nd0.2O2-δ (NSAF5528-CN82) were successfully synthesized via a one-pot sol-gel method. The oxygen permeation performance and the structural properties of the membranes could be simultaneously improved owing to Al doping of the perovskite phase. The newly developed dense ceramic membranes (0.6 mm thick) displayed long-term stable oxygen permeation fluxes of 0.31 and 0.51 cm3 min-1 cm-2 under an air/CO2 oxygen partial pressure gradient at 950 °C for NSAF6428-CN91 and NSAF5528-CN82, respectively. The NSAF6428-CN91 showed a stable oxygen flux of 0.15 cm3 min-1 cm-2 at 900 °C for 100 h, without any deterioration of the microstructure under pure CO2 sweeping.

Organisationseinheit(en)
Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie
Typ
Artikel
Journal
Journal of Materials Chemistry A
Band
3
Seiten
24008-24015
Anzahl der Seiten
8
ISSN
2050-7488
Publikationsdatum
21.12.2015
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Peer-reviewed
Ja
ASJC Scopus Sachgebiete
Allgemeine Chemie, Erneuerbare Energien, Nachhaltigkeit und Umwelt, Allgemeine Materialwissenschaften
Ziele für nachhaltige Entwicklung
SDG 7 – Erschwingliche und saubere Energie
Elektronische Version(en)
https://doi.org/10.1039/c5ta04405g (Zugang: Geschlossen)