镓基钙钛矿型致密透氧膜的合成与表征

采用ＥＤＴＡ－柠檬酸联合络合法合成了Ｌａ０．１５Ｓｒ０．８５Ｇａ０．３Ｆｅ０．７Ｏ３－δ（ＬＳＧＦＯ）与Ｌａ０．１５Ｓｒ０／８５Ｃｏ０．３Ｆｅ０．７Ｏ３－δ（ＬＳＣＦＯ）混合导体透氧膜材料，并制备了致密陶瓷膜片．采用ＳＥＭ，ＸＲＤ，Ｈ２－ＴＰＲ，Ｏ２－ＴＰＤ，膜机械强度和透氧测定等手段对它们的性能进行了表征．结果表明，用高价态稳定性的镓离子取代钴离子，材料的热化学稳定性得以明显的提高，ＬＳＧＦＯ在Ｈ２－ＴＰＲ后仍能保持钙钛矿型基本结构．另外，与Ｃｏ的掺杂相比，Ｇａ的掺杂更有利于材料中的氧空穴生成．透氧测定表明，ＬＳＧＦＯ的透氧量大于ＬＳＣＦＯ，在９００℃两者的透氧量分别为０．０５６２与 ０．０１６３ｍＬ·ｃｍ－２·ｍｉｎ－１（ＬＳＣＦＯ），但其透氧活化能非常接近，分别为１１０和１１７ ｋＪ·ｍｏｌ－１．理论分析表明，两者透氧量的差别主要来自于氧空穴浓度的不同．