系统选择钙钛矿型透氧膜材料

无机材料学报

系统选择钙钛矿型透氧膜材料

邵宗平; 熊国兴; 杨维慎

中国科学院大连化学物理研究所催化基础研究国家重点实验室, 大连 116023

收稿日期:2000-03-15 修回日期:2000-04-24 出版日期:2001-03-20 网络出版日期:2001-03-20

Systematic Selection of Mixed Conducting Perovskite Materials for Oxygen Separation

SHAO Zong-Ping; XIONG Guo-Xing; YANG Wei-Shen

State Key Laboratory of Catalysis; Dalian Institute of Chemical Physics; Chinese Academy of Sciences; Dalian 116023; China

Received:2000-03-15 Revised:2000-04-24 Published:2001-03-20 Online:2001-03-20

摘要/Abstract

摘要： 提出了一套系统选择具有高透氧能力、结构稳定性及热化学稳定性的钙钛矿型混合氧离子电子导体透氧膜材料的策略，在此策略指导下开发出了若干新的导体膜材料．采用了标准陶瓷法、络合法等对材料进行了合成，采用色谱法及Ｘ射线粉末衍射法分别对其透氧性能与稳定性进行了测定与表征，并将其与几种典型透氧膜材料进行了比较．结果表明此系列新材料确实具有预期的透氧性能与结构和热化学稳定性．典型材料，Ｂａ_０．5Ｓｒ_０．５Ｃｏ_０．８Ｆｅ_０．２Ｏ_３－δ导体膜在８５０℃下透氧量达１．１６ｍＬ［ＳＴＰ］·ｃｍ^－２·ｍｉｎ^－１，并在长达１０００多小时的测定中保持稳定的透氧能力．

关键词: 钙钛矿, 陶瓷膜, 氧分离, 甲烷部分氧化

Abstract: A strategy for the systematic selection of perovskite-type mixed conducting membranes with high oxygen
permeability, phase stability and thermo-chemical stability was developed. Several promising membrane materials were then pointed out. Some of the
materials were synthesized by using standard ceramic method and complexing method, their oxygen permeability and stability were investigated and
compared with several typical conducting membranes such as SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ and SrCo_0.5FeO_3.25 etc. The results show that the new materials indeed possess the expected properties.
The permeability of a typical material, Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3-δ membrane at 850℃ reaches 1.16mL[STP]·cm^-2·min^-1, higher than that of SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ
membrane under similar operation conditions, the permeation flux can keep stable more than 1000h’s operation.

Key words: perovskite, ceramic membrane, oxygen separation, partial oxidation of methan

中图分类号:

O484

邵宗平,熊国兴,杨维慎. 系统选择钙钛矿型透氧膜材料[J]. 无机材料学报.

SHAO Zong-Ping,XIONG Guo-Xing,YANG Wei-Shen. Systematic Selection of Mixed Conducting Perovskite Materials for Oxygen Separation[J]. Journal of Inorganic Materials.

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