铜基载氧体：反应温度与性能调控的研究

本研究论文《铜基载氧体吸放氧性能的固定床实验研究》发表于2016年的东北大学学报自然科学版，作者为于庆波等人，他们采用机械混合法制备铜基载氧体作为研究核心。该研究主要探讨了在固定床反应器环境下，四个关键因素对铜基载氧体吸放氧性能的影响：反应温度、气体流量、惰性载体种类以及惰性载体添加比例。 首先，研究发现随着反应温度的升高，铜基载氧体的吸氧性能有所下降，然而其放氧性能却有所增强。这可能是因为高温下反应速率增加，有利于氧气的释放。其次，实验结果显示，气体流量的增大能提升载氧体的整体吸放氧性能，表明充足的气体供应有利于载氧体与氧气的交互作用。 在惰性载体的选择上，制备的三种不同类型的载氧体——Cu/Mg、Cu/Zr和Cu/Si之间，尽管吸氧性能相近，但放氧性能表现出明显的差异，Cu/Mg的放氧性能最优，Cu/Zr次之，Cu/Si稍弱。这可能与载体本身的性质，如电极电位、热稳定性等因素有关。 最后，对于惰性载体的添加比例，实验结果表明所有测试的载氧体其吸放氧性能均随着惰性载体比例的增加而提高。这可能是因为适当的比例有助于改善载氧体的结构稳定性，同时减少载体对活性成分的影响，从而提高其氧化还原性能。 整个研究对于理解铜基载氧体在化学链空气分离制氧过程中的行为具有重要意义，为优化载氧体设计和提高实际应用中的性能提供了有价值的实验数据。此外，这项工作也为其他类似材料的设计和性能优化提供了科学依据。