Computational design and experimental validation of transition-metal doped CuFe2O4 as oxygen carriers in chemical-looping combustion

掺杂剂 化学链燃烧 电负性 氧气 燃烧 兴奋剂 材料科学 氧化物 尖晶石 热重分析 活化能 化学 化学工程 无机化学 物理化学 冶金 光电子学 有机化学 工程类
作者
Yu Liu,Jing Liu,Feng Liu,Yingju Yang
出处
期刊:Fuel [Elsevier]
卷期号:330: 125584-125584 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2022.125584
摘要

Owing to low cost and minimal energy penalty, chemical-looping combustion (CLC) is regarded as a promising combustion technology for fossil fuel utilization and CO2 capture. As oxygen carrier plays a key role in delivering oxygen and heat, the development of oxygen carrier with high performance is fundamental for the application of CLC. Here, a tradeoff between formation energy and transportation barrier of oxygen vacancy was found for the rational design of spinel CuFe2O4-based oxygen carriers by using a new descriptor (Φ, coupling electronegativity and atomic radius). The reactivity of CuFe2O4 is found to be strongly relevant to the proposed descriptor Φ. Compared with the undoped CuFe2O4, the formation energy and transportation barrier of oxygen vacancies in doped CuFe2O4 are reduced, which implies that oxygen migrates more easily in doped CuFe2O4. Cr and Co dopants with great potential are screened out, and they can reduce the energy barrier of CO oxidation over CuFe2O4 from 47.91 kJ/mol to 20.19 kJ/mol and 21.54 kJ/mol, respectively. Thermogravimetric analysis (TGA) experiments show that Cr dopant can improve the low-temperature reactivity of CuFe2O4, while Co dopant can facilitate the transition of CuFe2O4 to Fe3O4 and Cu (1.5CuFe2O4 + 2CO → 1.5Cu + Fe3O4 + 2CO2).

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
善学以致用应助从容飞凤采纳,获得10
刚刚
顺利毕业完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
尊敬芙蓉发布了新的文献求助10
1秒前
蝴蝶变成毛毛虫完成签到,获得积分10
1秒前
sta发布了新的文献求助10
2秒前
王多晴发布了新的文献求助10
3秒前
兴奋的飞松完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
modric完成签到,获得积分10
3秒前
无辜文博完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
超级翰完成签到 ,获得积分10
5秒前
Cindy发布了新的文献求助10
5秒前
yuanze发布了新的文献求助10
6秒前
小蘑菇应助地方吧吉阿婆采纳,获得10
7秒前
7秒前
眉姐姐的藕粉桂花糖糕完成签到,获得积分10
8秒前
制瓷的微波炉完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
John发布了新的文献求助10
10秒前
啦啦啦啦发布了新的文献求助10
10秒前
可爱的函函应助哇哇哇哇采纳,获得10
11秒前
11秒前
小二郎应助mr_zhou采纳,获得10
11秒前
12秒前
adminual发布了新的文献求助10
13秒前
科目三应助cyndi采纳,获得10
13秒前
myf完成签到,获得积分10
13秒前
blue1985发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
mookie发布了新的文献求助10
16秒前
bkagyin应助111采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Brittle Fracture in Welded Ships 500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5941046
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7060042
关于积分的说明 15884501
捐赠科研通 5071365
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2727885
邀请新用户注册赠送积分活动 1686395
关于科研通互助平台的介绍 1613062