srfe,1.5o,y和srcoo,3δ基透氧膜材料的制備和氧輸運(yùn)性能研究

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士論文(2002)摘要摘要、伍中高溫條件下，如果在氧離子一電子混合導(dǎo)體透氧膜兩側(cè)施加一定的氧分壓差，氧氣將從膜體的一側(cè)選擇性地滲透至另一側(cè)，從而實現(xiàn)氧氣與其它氣體的分離。因此，混合導(dǎo)體材料在氧分離膜和催化膜反應(yīng)器(如甲烷部分氧化)’、／等方面具有廣泛的應(yīng)用前景j本論文圍繞SrFe。0y和SrC003J基透氧膜材料的制備和氧輸運(yùn)性能展開了一系列研究工作。論文第一章簡要介紹了混合導(dǎo)體透氧膜材料的基本撅念、氧滲透原理、研究概

2、況和最新進(jìn)展，以及與之相關(guān)的基本結(jié)構(gòu)模型。第二章介紹了論文中所采用的實驗方法、原理和設(shè)備，包括氧滲透測量、碘滴定、電導(dǎo)率測試、O，TPD等。論文第三、四章關(guān)注具有層狀共生結(jié)構(gòu)的蹄愚。。Cq0。體系。在第三章中研究了它的結(jié)構(gòu)、相組成和電導(dǎo)氟屎用碘滴定法測定Fe／Co離子的平均價態(tài)，與XRD、電導(dǎo)率等聯(lián)合確定了SrFe。：co，o，體系的相組成。當(dāng)x06時，主要由鈣鈦礦相和少量尖晶石相組成，在兩者之間，體系為上述三相混合組成。同時提出，Sr

3、FeCo。，0。體系電導(dǎo)率一溫度譜中的最大值現(xiàn)象可能與鈣鈦礦相向共生結(jié)構(gòu)相的轉(zhuǎn)化反應(yīng)有關(guān)。Y由于熱力學(xué)和動力學(xué)穩(wěn)定。tO上的差異，。s，凡cD。，D。的相組成可通過不同制備方法和后期退火過程加以調(diào)控。由甘氨酸一硝酸鹽法／GNP、溶膠～凝膠法和【司相法得到的函凡cD”q分別為鈣鈦礦相和少量的尖晶石相、單一共生結(jié)構(gòu)相和三相混合組成。鈣鈦礦相的氧滲透率超過共生相兩個量級，它是多相組成的SrFeCoo，q體系具有高透氧量的根本原因所在研究發(fā)現(xiàn)，

4、在900。C長時間退火可使鈣鈦礦相向共生結(jié)構(gòu)相轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化速率強(qiáng)烈依賴于陶瓷膜的晶粒尺寸。以上為本論文第四章的主要內(nèi)容。、／論文第五章關(guān)注一基礎(chǔ)性的問題一6mwnm玎ferffe結(jié)構(gòu)型的SrCoO，掙的氧V中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士論文(2002)摘要kJ／mol，高于SrCon8Fen2q秘系的活化能45kJ／tool，這可能與Ge／Mo一0比Fe／Co0具有更大的鍵能有關(guān)。與SSCFO和ZSCFO體系類似，SGCFO和SMCFO也具有較高

5、的電導(dǎo)率，O，xvD實驗表明體系的電導(dǎo)率隨溫度的變化關(guān)系和其與外界進(jìn)行氧交換導(dǎo)致的載流子濃度變化直接相關(guān)y7／在論文第八章中研究了在brownmillerite結(jié)構(gòu)型的SrConjFe05q∽SrCon8P&njj0^eSrSn03和SrCoOj一rSnO】體系中的氧嵌入過程及其對相結(jié)構(gòu)的影響，利用KzMnO?；騈aOCl作為化學(xué)法直接的氧化劑，或用恒電流電化學(xué)氧化法均可實現(xiàn)氧離子的嵌入反應(yīng)。結(jié)果表明，隨著氧含量的增加，體系由brown