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陶瓷学报2025年第02期:用于SOFC阳极的Ni@YSZ催化剂的出溶法制备及抗积碳性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杭琪;徐序;王乐莹;程亮;张双双;曹希文;熊斌;刘帆;

单位:景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院;景德镇陶瓷大学先进陶瓷材料江西省重点实验室;景德镇陶瓷大学国家日用及建筑陶瓷工程技术中心;

摘要:采用溶胶—凝胶法制备NiO-YSZ粉体,利用化学分析法和XRD谱检测NiO在YSZ中的固溶情况,并在氢气氛中进行热处理,成功在YSZ表面析出纳米Ni颗粒,然后在800℃甲烷气氛下对不同温度还原的NiO-YSZ粉体进行热处理,并通过TG测试和SEM形貌观察分析各样品的积碳情况。实验结果表明,3 mol%的NiO能完全固溶进YSZ相中,而添加10 mol%NiO时,NiO在YSZ中的固溶量增加,但仍存在一定量的NiO相;相比于700℃和1000℃的情况,900℃下还原处理时样品中YSZ表面析出的纳米Ni颗粒尺寸更大、数量更多;在NiO含量为3 mol%和10 mol%的情况下,采用凝胶—溶胶法制备的NiO-YSZ粉体的积碳增重量均远低于机械混合的NiO-YSZ粉体,SEM形貌也显示了Ni@YSZ催化剂表面形成的碳纤维量远少于机械混合的NiO-YSZ粉体中的情况,表明通过固溶析出方式制备的Ni@YSZ催化剂具有抑制Ni-YSZ粉体中催化剂表面积碳的作用。

关键词:溶胶—凝胶法;;抗积碳;;析出;;纳米Ni颗粒

基金资助:国家自然科学基金(51762026,51802132);; 江西省自然科学基金(20224ACB204010,20242BAB20086);; 江西省教育厅科技落地计划(KJLD13072);江西省教育厅科技项目(GJJ2201009,GJJ2201010);; 景德镇市科技计划项目(2023GY001-06);景德镇市科技计划项目(20234ST005)