Sebbene siano state riportate in letteratura prestazioni incoraggianti in termini di flussi di idrogeno nel permeato per membrane completamente ceramiche a base del composito BaCe0.65Zr0.2Y0.15O3 (BCZY) - Gd0.2Ce0.8O2, (GDC), i risultati ottenuti ad oggi risultano ancora lontani per concrete applicazioni nella separazione/purificazione di idrogeno. Per questa ragione, il miglioramento delle performance fluidodinamiche nonché dell'attivazione catalitica del supporto, necessarie a massimizzare l'efficienza di separazione, riducendo le perdite di carico ad esso connesse quando correttamente inserite in impianto, risulta essere di cruciale importanza per raggiungere flussi di idrogeno permeato >= 1 mL min-1 cm-2, interessanti per applicazioni industriali. L'attività svolta ha permesso la formulazione e ottimizzazione di un inchiostro serigrafico a base di BCZY-GDC da depositare su supporti con elevata porosità allineata ottenuti per freeze casting. Sono stati identificati natura e percentuale di agente disperdente (GTO, 1 ? 10-3 g disperdente/m2 polvere ceramica) ed area superficiale della polvere ceramica di partenza (BCZY 4,6 m2/g - GDC 5,6 m2/g, 1 : 1 % vol.). È stato inoltre possibile identificare un protocollo di produzione innovativo per l'ottenimento di membrane asimmetriche mediante processo combinato di freeze casting + serigrafia, aventi caratteristiche morfologiche (densità dello strato attivo >= 95%, porosità del supporto >= 40%), strutturali (coesistenza fase protonica ed elettronica) e meccaniche in linea con quanto atteso. Le membrane a porosità ingegnerizzata sono risultate essere a tenuta di gas e hanno registrato permeabilità d'idrogeno superiore al valore prefissato di >= 1 mL min-1 cm-2.
RT 2022-21 PROT 0001102-2022 del 22-06-22. Membrane Cer-Cer: produzione di strutture asimmetriche con supporto poroso realizzato mediante tecnologie non convenzionali
Andrea Bartoletti;Elisa Mercadelli;Angela Gondolini;Alessandra Sanson
2021
Abstract
Sebbene siano state riportate in letteratura prestazioni incoraggianti in termini di flussi di idrogeno nel permeato per membrane completamente ceramiche a base del composito BaCe0.65Zr0.2Y0.15O3 (BCZY) - Gd0.2Ce0.8O2, (GDC), i risultati ottenuti ad oggi risultano ancora lontani per concrete applicazioni nella separazione/purificazione di idrogeno. Per questa ragione, il miglioramento delle performance fluidodinamiche nonché dell'attivazione catalitica del supporto, necessarie a massimizzare l'efficienza di separazione, riducendo le perdite di carico ad esso connesse quando correttamente inserite in impianto, risulta essere di cruciale importanza per raggiungere flussi di idrogeno permeato >= 1 mL min-1 cm-2, interessanti per applicazioni industriali. L'attività svolta ha permesso la formulazione e ottimizzazione di un inchiostro serigrafico a base di BCZY-GDC da depositare su supporti con elevata porosità allineata ottenuti per freeze casting. Sono stati identificati natura e percentuale di agente disperdente (GTO, 1 ? 10-3 g disperdente/m2 polvere ceramica) ed area superficiale della polvere ceramica di partenza (BCZY 4,6 m2/g - GDC 5,6 m2/g, 1 : 1 % vol.). È stato inoltre possibile identificare un protocollo di produzione innovativo per l'ottenimento di membrane asimmetriche mediante processo combinato di freeze casting + serigrafia, aventi caratteristiche morfologiche (densità dello strato attivo >= 95%, porosità del supporto >= 40%), strutturali (coesistenza fase protonica ed elettronica) e meccaniche in linea con quanto atteso. Le membrane a porosità ingegnerizzata sono risultate essere a tenuta di gas e hanno registrato permeabilità d'idrogeno superiore al valore prefissato di >= 1 mL min-1 cm-2.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.