用于去除氮氧化物的电极组成、装置和方法制造方法及图纸

技术编号:13250636 阅读:167 留言:0更新日期:2016-05-15 13:39
本发明专利技术涉及用于去除氮氧化物的电极组成、装置和方法,其中的一种用于去除氮氧化物的电极组成,其包括:催化材料和吸附材料,其中,吸附材料为化学式为AaBbO3-δ的钙钛矿材料,其中0.9<a≤1.2;0.9<b≤1.2;-0.5<δ<0.5;A包括第一元素和可选的第二元素,第一元素从钙、锶、钡、锂、钠、钾、铷及其任意组合中选取,第二元素从钇、铋、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、及其任意组合中选取;以及,B从银、金、镉、铈、钴、铬、铜、镝、铒、铕、铁、镓、钆、铪、钬、铟、铱、镧、镥、锰、钼、铌、钕、镍、锇、钯、钷、镨、铂、铼、铑、钌、锑、钪、钐、锡、钽、铽、锝、钛、铥、钒、钨、钇、镱、锌、锆、及其任意组合中选取。本发明专利技术也涉及相应的装置和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
氮氧化物(NOx,包括一氧化氮及/或二氧化氮)是环境中不需要的物质,需要被去除以减少向环境排放的量。一些去除氮氧化物的电化学方法已经被设计出来。但是,现有的电极组成、装置和方法还需要提高。所以,需要提供新的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的。—方面,本专利技术的实施例涉及一种用于去除氮氧化物的电极组成,其包括:催化材料和吸附材料,其中,吸附材料为化学式为AaBbO3 δ的钙钛矿材料,其中0.9〈a ^ 1.2 ;0.9<b ( 1.2 ;-0.5〈 δ〈0.5 ;A包括第一元素和可选的第二元素,第一元素从钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)及其任意组合中选取,第二元素从钇(Y)、铋(Bi)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、及其任意组合中选取;以及,B从银(Ag)、金(Au)、镉(Cd)、铈(Ce)、钴(Co)、络(Cr)、铜(Cu)、镝(Dy)、铒(Er)、铕(Eu)、铁(Fe)、镓(Ga)、钆(Gd)、給(Hf)、钬(Ho)、铟(In)、铱(Ir)、镧(La)、镥(Lu)、锰(Mn)、钼(Mo)、铌(Nb)、钕(Nd)、镍(Ni)、锇(Os)、钯(Pd)、钷(Pm)、镨(Pr)、铂(Pt)、铼(Re)、铑(Rh)、钌(Ru)、锑(Sb)、钪(Sc)、钐(Sm)、锡(Sn)、钽(Ta)、铽(Tb)、锝(Tc)、钛(Ti)、铥(Tm)、钒(V)、钨(W)、.乙(Y)、镱(Yb)、锌(Zn)、锆(Zr)、及其任意组合中选取。另一方面,本专利技术的实施例涉一种用于去除氮氧化物的装置,其包括:气源,用于提供含有氮氧化物的气流;及设备,其与气源流体相通并包括:第一电极;与之相对的第二电极,其包括本专利技术的实施例所涉及的用于去除氮氧化物的电极组成;位于第一、第二电极间的电解质;和用于向第一、第二电极提供电流以去除氮氧化物的电源。再一方面,本专利技术的实施例涉及一种用于去除氮氧化物的方法,包括:将含氮氧化物的气流与设备接触,所述设备包括:第一电极,与之相对的第二电极,位于第一、第二电极之间的电解质,和电源,其中第二电极包括本专利技术的实施例所涉及的用于去除氮氧化物的电极组成;及,从所述电源向所述第一和第二电极提供电流以去除氮氧化物。【附图说明】参考附图阅读下面的详细描述,可以帮助理解本专利技术的特征、方面及优点,其中:图1-4是根据本专利技术的一些实施例的装置的剖面示意图。图5所示为不同温度时分别装有BaZraiCea7Ya2O3粉末和碳黑的热重分析仪的排出气流中一氧化氮信号强度(任意单位)。 图6-7所示为不同温度时分别装有Ba。.5Sr0.4K0.fo。.8Fe0.203粉末以及碳黑与Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.203粉末、Ba 0.sSra 4K0 Aoa8Fea2O3粉末或 Ba 0.9K0.^r0 3Ce0.5Co0.!Y0.工O3粉末白勺混合物的热重分析仪的排出气流中一氧化氮信号强度(任意单位)。图8 所不为具有 Laa6Sra4Nia3Mnc1.^7O3-Zra89ScaiCeao12 )!阴极层、La。.^Sr0.4Ni0.3Mn0.7O3-Zra89Sca !Ceao12 x_BaZr0 !Ce0.7Y0.2〇3 阴极层以及 Zr 0.sgSc。.!Ceao12 x_BaZr0 !Ce0.7Y0.203 阴极层的反应器在600°C不同电流时对气流(200毫升/分钟,含有20ppm —氧化氮的氦气)中一氧化氮的转化百分比。图9 所不为具有 Laa6Sra4Nia3Mnc1.^7O3-Zra89ScaiCeao12 )!阴极层、La。.^Sr0.4Ni0.3Mn0.7O3-Zra89Sca !Ceao12 x_BaZr0 !Ce0.7Y0.2〇3 阴极层以及 Zr 0.sgSc。.!Ceao12 x_BaZr0 !Ce0.7Y0.203 阴极层的反应器在600°C不同电流时对气流(200毫升/分钟,含有20ppm —氧化氮和2000ppm氧气的氦气)中一氧化氮的转化百分比。【具体实施方式】除非本专利技术中清楚另行定义,用到的科学和技术术语的含义为本专利技术所属
的技术人员所通常理解的含义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来彼此区分。本专利技术中使用的“包括”、“包含”、“具有”、或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外,其他的项目也可在范围以内。本专利技术中的近似用语用来修饰数量,表示本专利技术并不限定于所述具体数量,还包括与所述数量接近的、可接受的、不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本专利技术不限于所述精确数值。在某些实施例中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。本专利技术中的数值范围可以合并及/或互换,除非另行清楚说明,数值范围包括其所涵盖的所有数值子范围。在说明书和权利要求中,除非清楚地另外指出,所有项目的单复数不加以限制。除非上下文另外清楚地说明,术语“或”、“或者”并不意味着排他,而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个,并且包括提及项目的组合可以存在的情况。本专利技术说明书中提及“一些实施例”等等,表示所述与本专利技术相关的一种特定要素(例如特征、结构和/或特点)被包含在本说明书所述的至少一个实施例中,可能或不可能出现于其他实施例中。另外,需要理解的是,所述专利技术要素可以任何适合的方式结合。本专利技术的实施例涉及。本专利技术所称“氮氧化物”或类似用语是指分子中包含氮和氧的气体,例如一氧化氮、二氧化氮、或其组合。请参图1、2、3和4,根据本专利技术实施例的用于去除氮氧化物的装置10,20,30,40包括用于提供包含氮氧化物的气流12,22,32,42的气源11,21,31,41,以及与所述气源11,21,31,41 流体相通的设备 100,200,300,400。包含氮氧化物的气流12,22,32,42可来自各种各样的气源11,21,31,41。一些实施例中,所述气源11,21,31,41为来自燃气轮机,内燃机或燃烧装置的废气。一些实施例中,气源11,21,31,41包括气流12,22,32,42通过的管道、渠道、或通道。一些实施例中,气流12,22,32,42除了包含氮氧化物以外,还含有其它气体,例如氧气。一些实施例中,设备100,200,300,400包括第一电极101,201,301,401,与之相对的第二电极 102,202,302,402,第一电极 101,201,301,401 与第二电极 102,202,302,402间的电解质103,203,303,403,及用于向第一电极101,201,301,401和第二电极102,202,302,402提供电流以去除氮氧化物的电源104,204,304,404。一些实施例中,所述电源104,204,304,404包括用于控制所述电流的控制器114,214,314,414。—些实施例中,电流施加前,氮氧化物即可在设备本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于去除氮氧化物的电极组成,其包括:催化材料和吸附材料,其中,吸附材料为化学式为AaBbO3‑δ的钙钛矿材料,其中0.9<a≤1.2;0.9<b≤1.2;‑0.5<δ<0.5;A包括第一元素和可选的第二元素,第一元素从钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)及其任意组合中选取,第二元素从钇(Y)、铋(Bi)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、及其任意组合中选取;以及,B从银(Ag)、金(Au)、镉(Cd)、铈(Ce)、钴(Co)、铬(Cr)、铜(Cu)、镝(Dy)、铒(Er)、铕(Eu)、铁(Fe)、镓(Ga)、钆(Gd)、铪(Hf)、钬(Ho)、铟(In)、铱(Ir)、镧(La)、镥(Lu)、锰(Mn)、钼(Mo)、铌(Nb)、钕(Nd)、镍(Ni)、锇(Os)、钯(Pd)、钷(Pm)、镨(Pr)、铂(Pt)、铼(Re)、铑(Rh)、钌(Ru)、锑(Sb)、钪(Sc)、钐(Sm)、锡(Sn)、钽(Ta)、铽(Tb)、锝(Tc)、钛(Ti)、铥(Tm)、钒(V)、钨(W)、钇(Y)、镱(Yb)、锌(Zn)、锆(Zr)、及其任意组合中选取。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王世忠黄群健张晓傅琪佳杨海安德鲁·沙皮罗张华
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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