复合氧化物离子/电子混合传导致密透氧膜的电性和氧传输性能

摘要

该论文工作主要研究了La<,0.8>Sr<,0.2>Ga<,0.6>Fe<,0.4>O<,3-δ>,Sr<,4>Fe<,6-x>Co<,x>O<,13+δ>和Bi<,2>Sr<,2>Cu<,1-x>Co<,x>O<,y>三种复合氧化物的结构与材料物性,特别是电性、氧输运性能及其与材料组成和结构的关联.通过对在O<,2>/N<,2>分离领域具有各自最佳的使用温度区间的三种复合氧化物的研究,期望从中优选出同时具有较高氧渗透能力和在还原气氛下保持良好的化学和力学稳定性的材料以满足中高温条件下CH<,4>制备合成气(CO+H<,2>)膜反应器对膜材料的要求.该论文工作中观察到的新现象和具有创新意义的成果有:1、开展了对新型钙钛矿结构混合导体材料La<,0.8>Sr<,0.2>Ga<,0.6>Fe<,0.4>O<,3-δ>氧渗透机制的研究;2、对La<,0.8>Sr<,0.2>Ga<,0.6>Fe<,0.4>O<,3-δ>氧化学扩散系数测量中,首次发现在对应该材料电导率的半导体-类金属转变温度附近,氧化扩散活化能发生显著变化,并从缺陷化学的角度对这一现象进行了解释;3、系统研究了Sr<,4>Fe<,6-x>Co<,x>O<,13+δ>材料体系中Co含量与相组成和材料物性的关系;4、作者率先对Bi<,2>Sr<,2>Cu<,1-x>Co<,x>O<,y>体系的中温电学性质及输运性质进行了研究,对该类新型中温氧分离膜材料研究中所取得的初步成果为进一步研究提出了有价值的信息.

目录

文摘

英文文摘

第一章氧离子一电子混合导体研究概况

1.1引言

1.2混合导体的氧渗透原理

1.3致密无机氧分离膜材料的设计及研究现状

1.3.1具有萤石结构的ZrO2、Bi2O3基掺杂材料

1.3.2具有钙钛和类钙钛矿结构的透氧材料的设计

1.3.3具有钙钛矿结构的纯氧离子导体的设计

1.3.4具有钙钛矿结构的混合离子导体的设计

1.3.5层状结构的夹层化合物Sr4Fe6-xCoxO13+6体系

1.3.5Bi系超导体在透氧膜领域的应用

1.3.7离子与电子导体双相复合材料

1.4研究意义及目的

1.5无机致密透氧膜材料的展望

参考文献

第二章实验仪器与方法

2.1电学弛豫法测量氧化学扩散系数原理

2.2氧渗透率测量

2.3碘滴定价态分析

第三章La0.8Sr0.2Ga0.6Fe0.4O3-δ混合导体性能表征

3.1La0.8Sr0.2Ga0.6Fe0.4O3-δ结构与性能表征

3.1.1实验部分

3.1.2结果与讨论

3.2结论

致谢

参考文献

第四章Sr4Fe6-xCoxOy体系的电导、氧化学扩散和氧渗透性能研究

4.1.Sr4Fe6-xCoxOy体系结构与性能表征

4.1.1样品的制备

4.1.2.结果与讨论

4.2两种烧结制度下的Sr4Fe4Co2Oy结构与性能表征

4.2.1样品制备

4.2.2结果与讨论

4.3.结论

致谢

参考文献

第五章Bi2Sr2CoxCu1-xOy体系电学性质研究

5.1Bi2Sr2Cu1-xCoxOy结构与性能表征

5.1.1实验部分

5.1.2结果与讨论

5.2结论

致谢

参考文献

致谢

已发表的文章