一种具有耐二氧化碳的、高稳定性的含铋双相混合导体透氧膜材料及其制备方法

摘要

本发明设计和制备了一种具有耐二氧化碳的、高稳定性的含铋双相混合导体透氧膜材料，属于无机功能陶瓷制造技术领域。该含铋双相混合导体透氧膜材料的通式为Ce0.9Pr0.1O2‑δ‑Pr0.6Sr0.4Fe1‑xBixO3‑δ(CPO‑PSF1‑xBxO；x＝0.01，0.025，0.05，0.10，0.15，0.20)；首先通过“溶胶‑凝胶一锅法”制备粉体，将粉体在马弗炉中950℃下煅烧12小时得到前驱体粉末，然后将前驱体粉末压片烧结，得到最后所需的混合导体透氧膜。通过调控Bi元素与Fe元素的比例，从而得到所需的含铋双相混合导体透氧膜材料。本发明制备的透氧膜材料在氦气/二氧化碳等气体吹扫下具有良好稳定性，且在二氧化碳腐蚀性气氛下透氧量损失较小。本发明可以作为新型气体分离材料和碳捕捉材料应用于高温复杂气氛用氧行业，例如富氧燃烧，水分解及甲烷偶联等领域。