YBaCo2O5+δ 세라믹 분리막의 산소투과 특성

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 22권 / 2호
· 저자명 : 표대웅, 김종표, 박정훈

초록

YBaCo2O5+δ조성의 산화물을 고상반응법을 이용하여 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 1,180℃에서 소결하여 치밀한 분리막을 제조하였다. YBaCo2O5+δ 분리막은 X-선 회절분석기(XRD)와 전자 주사 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였다. XRD 분석결과 1,150℃ 이상에서 다른 불순물 없이 이중층 페롭스카이트 구조가 얻어졌다. 산소투과량은 분리막 양면에 산소분압 차이에 따라 750~950℃ 온도범위에서 측정하였다. 산소투과량은 온도와 산소분압이 증가할수록 증가하였고, 두께 1.0 mm의 YBaCo2O5+δ 분리막은 950℃, PO2 = 0.42 atm에서 약 0.15 mL/cm2·min의 최대 투과량을 보였다. 산소투과에 대한 활성화 에너지는 산소 분압이 감소할수록 감소하였고 PO2 = 0.21 atm의 조건에서 76.0 kJ/mol이었다.

영어초록

YBaCo2O5+δ oxide was synthesized by solid state reaction and a typical dense membrane has been prepared using as-prepared powder by unilateral pressing and sintering at 1,180℃. The YBaCo2O5+δ membraneswas analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). XRD analysis showed the double layered perovskite structure was observed over 1,150℃ without impurities. Oxygen permeation was measured in the temperature range from 750 to 950℃ according to oxygen partial pressure difference between feed and permeation side. The oxygen permeation flux increased with increasing temperature and oxygen partial pressure and the maximum oxygen flux of YBaCo2O5+δ membrane with 1.0 mm thickness was about 0.15 mL/cm2·min at 950℃ and PO2 = 0.42 atm. The activation energy for oxygen permeation decreased with decreasing oxygen partial pressure to be 76.0 kJ/mol at the condition of PO2 = 0.21 atm.

참고자료

· 없음