双相混合导体透氧膜,由氧离子导电相和电子导电相组成,所述氧离子导电相和电子导电相都是钙钛矿,最后形成了具有单一钙钛矿结构的双相混合导体透氧膜。其中氧离子导电相构成其骨架,电子导电相象一根连续的导线贯穿其中。所述氧离子导电相与电子导电相的体积比为5～50∶1;所述钙钛矿的分子式是:Ba1-xSrxCo1-yFeyO3-δ,La1-x’Srx’Ga1-y’Fey’O3-δ其中x、x’、y、y’的值在0-1之间。本发明的透氧膜材料具有高透氧能力、高稳定性,可用于从含氧混合气中选择分离氧,还可以用于固体燃料的电极材料。
双相混合导体透氧膜及其制备方法,由以固相反应合成法制备的电子导电相与用草酸盐共沉淀法制得的氧离子导电相组成,特征是将电子导电相钙钛矿氧化物与氧离子导电相萤石型金属氧化物按体积比0.67～1.5∶1混合均匀,压制成坯体,在1500℃～1600℃烧结致密;得到的透氧膜中电子导电相和氧离子导电相相互交织、缠绕并各自形成连续导通的通道,钙钛矿氧化物和萤石型金属氧化物的分子式分别是La1-xAxCrO3-δ和Ce1-yRyO2-z,其中A是Ca或Sr,R是Sm、Gd、Y中的一种或多种,0
不对称双相复合透氧膜的制备方法,具体过程如下:将氧离子导体和氧离子-电子混合导体组成的双相复合透氧膜片打磨平整,超声清洗,烘干,保护透氧膜片一面,另一面裸露放到1.0～50%酸性溶液中浸渍,浸渍温度为10～80℃,浸渍10～360小时,形成不对称双相复合透氧膜。本发明制备出的不对称双相复合透氧膜的多孔载体具有高的空隙率和集中的孔径分布,并且多孔载体层和透氧膜层能够很好的融合在一起而不发生分离。不对称双相复合透氧膜具有高的氧渗透性,并且在还原气氛下具有的高的化学稳定性及高的结构稳定性,制备的不对称复合透氧陶瓷膜可用于从含氧混合气中选择分离氧气和用于膜反应器转化天然气为合成气。
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