Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61939
| Title: | Improving the oxygen permeability of barium or lanthanum-based perovskite membranes by surface-coating with catalysts |
| Other Titles: | การปรับปรุงสภาพให้ออกซิเจนซึมผ่านได้ของเมมเบรนเพอรอฟสไกต์ฐานแบเรียมหรือแลนทานัมโดยการเคลือบผิวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา |
| Authors: | Soontorn Suvokhiaw |
| Advisors: | Nipaka Sukpirom Jinda Yeyongchaiwat |
| Other author: | Chulalongkorn University. Faculty of Science |
| Subjects: | Oxygen permeability |
| Issue Date: | 2010 |
| Publisher: | Chulalongkorn University |
| Abstract: | The effect of SrCoFeOx (SCF), La₀₁Sr₀.₉Co₀.₉Fe₀₁O₃ (LSCF) and SrCo₀.₄Fe₀.₅Ni₀₁O₃ (SCFN) thin layers, prepared by modified citrate method, coating on oxygen permeation flux through dense Ba₀.₅Sr₀.₅Co₀.₈Fe₀.₂O₃ (BSCF) membranes and BaCo₀.₇Fe₀.₂Nb₀.₁O₃ (BCFN) membranes, synthesized via solid state method, was investigated. Unfortunately, the relative density of prepared BCFN membrane (79.28%) was quite lower than the required 90% for gas permeation membrane; therefore, only BSCF membrane was further studied. The catalyst powders were coated on one or both surfaces of dense BSCF membranes. The oxygen permeation flux of membranes was measured in the temperature range of 700-1000°C. The results show that the oxygen permeation fluxes of most coated membranes were higher than the flux of uncoated BSCF membrane. Comparing the effect of single-coating on air side, coating of SCF showed higher flux than coating with LSCF and SCFN. On the other hand, comparing the effect on He side, coating with SCFN gave higher flux than LSCF and SCF. Furthermore, double coating with SCF on air side and with SCFN on He side increased the flux of a single-coating and has good oxygen permeation stability at 850°C for at least 100h. The chemical compatibility of membrane and catalysts was tested by firing at high temperature for 10 h. BSCF membrane has good compatibility with SCF and SCFN at 850°C and with LSCF at 900°C. |
| Other Abstract: | ศึกษาผลของการเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยา SrCoFeOx (SCF), La₀₁Sr₀.₉Co₀.₉Fe₀₁O₃ (LSCF) และ SrCo0.₄Fe₀.₅Ni₀₁O₃ (SCFN) ซึ่งเตรียมโดยวิธี Modified citrate ลงบนผิวของเมมเบรน Ba₀.₅Sr₀.₅Co₀.₈Fe₀.₂O₃ (BSCF) และ BaCo₀.₇Fe₀.₂Nb₀₁O₃ (BCFN) ซึ่งเตรียมโดยวิธี Solid state ต่อความสามารถในการซึมผ่านของออกซิเจนของเมมเบรน BSCF และ BCFN แต่เนื่องจากความหนาแน่นสัมพัทธ์ของเมมเบรน BCFN มีค่า 79.28% ซึ่งเป็นค่าที่น้อยกว่าค่าที่เหมาะสม (90%) สำหรับใช้เป็นเมมเบรนเลือกผ่านแก๊ส ดังนั้นเฉพาะเมมเบรน BSCF เท่านั้นที่สามารถนำไปศึกษาต่อได้ ขั้นแรกเคลือบผิวของเมมเบรน BSCF ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ทั้งการเคลือบแบบด้านเดียวและสองด้านแล้วหาความสามารถในการซึมผ่านของออกซิเจนที่อุณหภูมิ 700 – 1000 องศาเซลเซียส พบว่าเมมเบรนที่เคลือบผิวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยามักมีอัตราการซึมผ่านของออกซิเจนมากกว่าเมมเบรนที่ไม่ได้เคลือบผิวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา และเมื่อเปรียบเทียบผลการเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาบนผิวของเมมเบรนด้านที่มี Oxygen partial pressure สูง (ด้านอากาศ) เพียงด้านเดียว พบว่า SCF สามารถเพิ่มอัตราซึมผ่านออกซิเจนให้แก่เมมเบรน BSCF ได้มากกว่า LSCF และ SCFN ส่วนผลการเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาบนผิวของเมมเบรนด้านที่มี Oxygen partial pressure ต่ำ (ด้านฮีเลียม) เพียงด้านเดียว พบว่า SCFN สามารถเพิ่มอัตราซึมผ่านออกซิเจนให้แก่เมมเบรน BSCF ได้มากกว่า LSCF และ SCF จากนั้นจึงเลือกตัวเร่งที่ดีที่สุดในแต่ละด้านมาเคลือบบนเมมเบรนคือ SCF สำหรับเคลือบด้านอากาศและ SCFN สำหรับเคลือบด้านฮีเลียม และพบว่าสามารถเพิ่มอัตราซึมผ่านออกซิเจนให้แก่เมมเบรน BSCF ได้มากกว่าการเคลือบแค่เพียงด้านเดียวและมีความเสถียรต่อการซึมผ่านออกซิเจนที่อุณหภูมิ 850 องศาเซลเซียสไม่ต่ำกว่า 100 ชั่วโมง สุดท้ายได้ศึกษาความเข้ากันได้ทางเคมีของเมมเบรนและตัวเร่งปฏิกิริยาโดยทดสอบเผาเป็นเวลา 10 ชั่วโมง พบว่าอุณหภูมิสูงสุดที่เมมเบรน BSCF สามารถเข้ากันได้ดีกับ SCF และ SCFN คือ 850 องศาเซลเซียส และ LSCF คือ 900 องศาเซลเซียส |
| Description: | Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2010 |
| Degree Name: | Master of Science |
| Degree Level: | Master's Degree |
| Degree Discipline: | Chemistry |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61939 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.760 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2010.760 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5172508923_2010.pdf | 1.78 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.