基于Bi_(2)O_(3)掺杂的La_(0.75)Ba_(0.25)Cr_(0.5)Fe_(0.5)O_(3-δ)(LBCF)敏感电极的混成电位型NH_(3)传感器

以钇稳定氧化锆(8YSZ)为固体电解质,Bi_(2)O_(3)修饰的La_(0.75)Ba_(0.25)Cr_(0.5)Fe_(0.5)O_(3-δ)(LBCF)复合材料为敏感电极,研制了混成电位NH_(3)传感器。探究了Bi_(2)O_(3)含量、不同多孔层比例、烧结温度和工作温度对传感性能的影响。通过溶胶凝胶法制备了Bi_(2)O_(3)修饰的钙钛矿型La_(0.75)Ba_(0.25)Cr_(0.5)Fe_(0.5)O_(3-δ)复合材料。随着Bi_(2)O_(3)含量的增加,复合材料的粒径逐渐增大。通过在致密YSZ上丝网印刷YSZ浆料来延长TPB,并在YSZ多孔骨架上煅烧3 h,制备出具有多孔结构的LBCF-xBi_(2)O_(3)-SE。结果表明,LBCF-xBi_(2)O_(3)-SE传感器对不同浓度NH_(3)(5×10^(-6)~3500×10^(-6))的灵敏度均高于LBCF-SE传感器。其中,基于LBCF-30%Bi_(2)O_(3)的传感器灵敏度最高,在500℃时达到109.1 mV/dec。在400~600℃,响应值与NH_(3)浓度呈线性关系。因此,所提出的Bi_(2)O_(3)改性LBCF在工业应用中具有较高的原位氨监测潜力。

LaNi_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)和H_(2)协同促进污泥热解制氨

采用固定床反应器进行污泥热解实验,研究H_(2)气氛下LaNi_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)催化污泥热解过程中氮迁移转化规律,同时揭示H_(2)和LaNi_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)对污泥热解过程中的燃料氮转化为NH_(3)的选择性的影响。结果表明:H_(2)和LaNi_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)的加入表现出显著的脱氮性能,将更多的挥发性氮转化为NH_(3),同时降低焦炭和焦油中的氮含量,通过促进热解油中胺氮的脱氨和脱氢反应、腈氮的二次裂解反应以及高温下促进杂环氮的开环反应,提高气态氮产物(NH_(3)、HCN)的产率。此外,H_(2)和LaNi_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)的加入有助于高温下HCN向NH_(3)的转化。在800℃H_(2)气氛和LaNi_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)催化条件下,污泥热解过程中NH_(3)产率达到最大,占污泥中总氮含量的56.07%(质量分数)。研究还验证了LaNi_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)在催化污泥热解过程中的稳定性。结果表明:10次循环后,LaNi_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)结构没有发生明显变化,NH_(3)产率在10次循环后从56.07%(质量分数,下同)略微降低到52.25%,同时验证了污泥热解产物和中间产物不会对催化剂的活性组分产生影响。