研究与探索
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

杭  琪1,徐  序1, 3,王乐莹1, 3,程  亮2, 3

张双双1,曹希文1,熊  斌1,刘  帆1

(1. 景德镇陶瓷大学 材料科学与工程学院,江西 景德镇 333403;2. 景德镇陶瓷大学 国家日用及建筑陶瓷工程技术中心,江西 景德镇 333001;

3. 景德镇陶瓷大学 先进陶瓷材料江西省重点实验室,江西 景德镇 333001)

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


  • DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.02.014

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