[发明专利]一种氨催化及氢分离一体化膜、制备方法及应用

权利要求书

1.一种氨催化及氢分离一体化膜，其特征在于，至少包含依次排列的氨催化层、氢渗透层和氢释放层；

所述的氨催化层用于将NH₃催化后得到H⁺；

所述的氢渗透层用于将H⁺传输至氢释放层；

所述的氢释放层用于将H⁺与电子结合生成H₂并释放；

所述的氢渗透层的材料为Ba(Ce_0.7Zr_0.1Y_0.1Yb_0.1)_0.95Ni_0.05O_3-δ，其中δ表示氧空位含量；

所述的氨催化层和氢释放层的材料为由NiO和Ba(Ce_0.7Zr_0.1Y_0.1Yb_0.1)_0.95Ni_0.05O_3-δ混合而成。

2.权利要求1所述的氨催化及氢分离一体化膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，氢渗透层材料的制备：通过溶胶凝胶法，按照化学计量比制备出Ba(Ce_0.7Zr_0.1Y_0.1Yb_0.1)_0.95Ni_0.05O_3-δ；

步骤2，氨催化层和氢释放层的制备：将Ba(Ce_0.7Zr_0.1Y_0.1Yb_0.1)_0.95Ni_0.05O_3-δ、NiO、造孔剂、溶剂混合后球磨，得到Ni-BCZYYbNi；

步骤3，将步骤2中得到的Ni-BCZYYbNi压制成片状后，再在其一面上施加Ba(Ce_0.7Zr_0.1Y_0.1Yb_0.1)_0.95Ni_0.05O_3-δ，进行压制和烧结处理；

步骤4，在步骤3得到的片状材料的上Ba(Ce_0.7Zr_0.1Y_0.1Yb_0.1)_0.95Ni_0.05O_3-δ一侧施加Ni-BCZYYbNi，并再次烧结处理。

3.根据权利要求2所述的氨催化及氢分离一体化膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，步骤包括：按化学计量比取钡盐、锆盐、铈盐、钇盐、镱盐和镍盐，加入乙二胺四乙酸和柠檬酸，调节pH后制备凝胶，凝胶热处理后进行煅烧。

4.根据权利要求3所述的氨催化及氢分离一体化膜的制备方法，其特征在于，所述的乙二胺四乙酸、柠檬酸、总金属离子的摩尔比1：1-3：0.5-1.5；热处理温度200-300℃，热处理时间1-10h；煅烧温度800-1200℃，煅烧时间1-10h。

5.根据权利要求2所述的氨催化及氢分离一体化膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，Ni-BCZYYbNi压制成片状的过程中压力150-250MPa，Ba(Ce_0.7Zr_0.1Y_0.1Yb_0.1)_0.95Ni_0.05O_3-δ的压制是在200-400MPa条件下，烧结处理的温度1400-1600℃。

6.根据权利要求2所述的氨催化及氢分离一体化膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，施加Ni-BCZYYbNi的步骤包括：将Ni-BCZYYbNi与溶剂进行混合并球磨后，作为浆料，再将浆料喷涂于Ba(Ce_0.7Zr_0.1Y_0.1Yb_0.1)_0.95Ni_0.05O_3-δ材料的一侧；烧结过程的温度1000-1400℃，烧结时间1-5h。