La掺杂对Ba1-xLaxCo0.9Nb0.1O3-δ透氧能力及稳定性能的影响

利用固相合成法制备了Ba1-x Lax Co0．9 Nb0．1 O3-δ（x＝0～0．3）透氧膜材料.研究发现,La 的掺杂虽然降低了材料的透氧率,但使得相结构更加稳定.分析结果表明,BaCo0．9 Nb0．1 O3-δ在较低工作温度下透氧率的衰减是由相分解所致. La 的掺杂能够减小容差因子,有利于立方相的形成和稳定,并有效改善透氧率衰减问题.Ba0．9 La0．1 Co0．9 Nb0．1 O3-δ在850℃、Air/He条件下表现出稳定的高透氧率,达到1．75 mL/（cm2？min）.

两个新的具有高透氧能力的氧化物

钙钛矿型的复合氧化物,如La_(1-x)Sr_xCoO_3和La_(1-x)Sr_xNiO_3等,既具有高的电子导电能力,又具有高的氧离子传导能力,以其为主体的一类膜被称为混合导电型透氧膜,其透氧机理是:在膜的高氧压侧的氧分子被膜表面吸附后接收电子成为O^(2-)离子,然后通过膜体扩散到膜的另一侧,即低氧压侧,并在表面给出电子,然后进入气相,成为氧分子.与固体电解质膜,多γ-Al_2O_3膜以及有机透氧膜相比较,混合导电型陶瓷透氧膜对O_2有100%的选择性。

系统选择钙钛矿型透氧膜材料

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，Ｂａ０．5Ｓｒ０．５Ｃｏ０．８Ｆｅ０．２Ｏ３－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．