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28 de octubre de 2024
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Artículo
Sí

Co2MnO4/Ce0.8Tb0.2O2-δ Dual-Phase Membrane Material with High CO2 Stability and Enhanced Oxygen Transport for Oxycombustion Processes

Publicado en:Acs Applied Energy Materials. 7 (1): 302-311 - 2023-12-18 7(1), DOI: 10.1021/acsaem.3c02606

Autores: Laqdiem, M; Garcia-Fayos, J; Carrillo, AJ; Almar, L; Balaguer, M; Fabuel, M; Serra, JM

Afiliaciones

Univ Politecn Valencia, Consejo Super Invest Cient, Inst Tecnol Quim - Autor o Coautor

Resumen

Oxygen transport membranes (OTMs) are a promising oxygen production technology with high energy efficiency due to the potential for thermal integration. However, conventional perovskite materials of OTMs are unstable in CO2 atmospheres, which limits their applicability in oxycombustion processes. On the other hand, some dual-phase membranes are stable in CO2 and SO2 without permanent degradation. However, oxygen permeation is still insufficient; therefore, intensive research focuses on boosting oxygen permeation. Here, we present a novel dual-phase membrane composed of an ion-conducting fluorite phase (Ce0.8Tb0.2O2-delta, CTO) and an electronic-conducting spinel phase (Co2MnO4, CMO). CMO spinel exhibits high electronic conductivity (60 Scm(-1) at 800 degrees C) compared to other spinels used in dual-phase membranes, i.e., 230 times higher than that of NiFe2O4 (NFO). This higher conductivity ameliorates gas-solid surface exchange and bulk diffusion mechanisms. By activating the bulk membrane with a CMO/CTO porous catalytic layer, it was possible to achieve an oxygen flux of 0.25 mLmin(-1)cm(-2) for the 40CMO/60CTO (%(vol)), 680 mu m-thick membrane at 850 degrees C even under CO2-rich environments. This dual-phase membrane shows excellent potential as an oxygen transport membrane or oxygen electrode under high CO2 and oxycombustion operation.

Palabras clave

Ba0.5sr0.5co0.8fe0.2o3-deltaCarbon dioxideCerium oxideCo2Co<sub>2</sub>CombustionCrystal-structureDual phaseDual phase membranesDual phasisDual-phaseElectrical-conductivityElectrodesEnergy efficiencyFabricationFluorsparIonic-conductivityIron compoundsManganese compoundsMembrane materialMicrostructureNickel compoundsOxy combustionsOxycombustionOxygenOxygen permeable membranesOxygen permeationOxygen productionOxygen transportOxygen transport membranesPermeationPerovskiteProduction technologySeparationSo2Surface reactions

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Acs Applied Energy Materials debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2023, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Chemical Engineering (Miscellaneous). Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-07-03:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 9 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Laqdiem, M) y Último Autor (Serra, JM).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Serra, JM.