การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าสำหรับการสังเคราะห์ก๊าซมีเทนโดยตรงจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

บทคัดย่อ

การแยกน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ร่วมกันเพื่อผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนโดยวิธีการทางเคมีไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้องเป็นหนึ่งในความท้าทายที่น่าศึกษา และกลไกนี้เป็นเครื่องมือที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการแก้ปัญหาภาวะโลกร้อนและความต้องการใช้พลังงานในปัจจุบัน ในงานวิจัยได้ให้ความสำคัญกับการออกแบบและการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้า โดยใช้ La-Sr-MnOx ขนาดนาโนเคลือบผิวด้วย TiO2 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ได้รับการพัฒนาโดยการตกตะกอนร่วมทางเคมีอย่างง่าย และวิธีอโนไดซ์และแคโทไดเซชัน ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกวิเคราะห์โครงสร้างผลึก สัณฐานวิทยา และการองค์ประกอบที่พื้นผิวโดยใช้เทคนิค XRD, SEM, TEM และ XPS ประสิทธิภาพของ La-Sr-MnOx ที่เคลือบด้วย TiO2 ในสารละลาย KOH 1 โมลาร์ จะถูกทดสอบโดยใช้ LSV, เทคนิคโครโนแอมเปอโรเมตริกและเทคนิคอิมพีแดนซ์ ตัวเร่งปฏิกิริยามีนี้ความสามารถในการแยกน้ำ (V) และการแยก CO2 (V) และดำเนินการได้อย่างมีเสถียรภาพ เครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้าเคมีโลหะออกไซด์แบบ 6 ช่องที่มีประสิทธิภาพสูง สำหรับการทำงานแบบย้อนกลับ ได้รับการพัฒนาโดยใช้วิธีการผกผันเฟสและการหลอม โครงสร้างสัณฐานวิทยาที่ได้จะเป็นเอกลักษณ์โดยเป็นช่องขนาดเล็กจากหลายทิศทางและบริเวณที่คล้ายฟองน้ำจะมีความหนาที่ไม่เท่ากันระหว่างช่องแต่ละช่องและพื้นผิวภายนอก โดย Ni-YSZ|YSZ|YSZ-LSM แสดงประสิทธิภาพที่ดีสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน สามารถผลิตได้ถึง 1.62 W/cm2 ที่ 800?C ในขณะเดียวกันก็มีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมสำหรับการแยกอิเล็กโทรไลซิสของคาร์บอนไดออกไซด์โดยให้กระแสไฟฟ้าสูงถึง 6.3 (3.1) A/cm2 ที่ 1.8 (1.5) V ที่ 800?C

คำสำคัญ