氧吸收量可達體積100倍之儲氧材料

 

刊登日期:2021/10/1
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日本明治大學與神奈川大學開發了一項氧儲藏材料,吸收的氧量可達到體積的100倍。新材料係藉由釤(Sa)、鈣鐵氧化物的氧化還原反應進行吸收釋放,不會與氮混合,可從空氣中回收高純度氧。由於是以低度資源限制的元素為主成分,將可望成為低成本且高性能之實用材料。

研究團隊成功地合成出缺氧鈣鈦礦型釤鈣鐵氧化物,釤與鈣、鐵、氧的構造比例為1:2:3:8,吸收了氧之後鐵被氧化,比例則變更為1:2:3:9。透過氧化反應,氧會被釋出。由於是利用氧化還原反應,不會混入氮,故可取得高純氧。新材料可吸收重量2.5%、體積約100倍的氧,且在吸收釋出的過程中,維持了結晶的基本構造,因此體積變化較少,較不易產生結晶膨脹收縮而損壞或降低耐久性的問題。

製氧工廠從大氣中回收高純度氧之際,可將新開發的氧儲藏材料處理成顆粒狀,填充於吸收塔中,並在400℃的溫度下從空氣中吸收氧,再以泵浦減壓,進而回收高純度氧。由於運轉溫度降至400℃,將可適用於廢熱利用。此外,由於主成分為鐵與鈣,較無資源限制,且釤是稀土類中相對價格較低的物質,可望有助於減少成本。


資料來源: https://newswitch.jp/p/28599
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