[發明專利]多層復合陶瓷氧滲透膜及其制備和應用

有效

• 申請號: 201310194824.2
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103272488A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 金萬勤;姜威;張廣儒;劉鄭堃;張凱;徐南平
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/12;B32B18/00;B01D53/22;C01B13/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

1.一種多層復合陶瓷氧滲透膜，其特征在于它是由多孔層-致密層或者是由多孔層-致密層-多孔層組成；其中多孔層與致密層的材料均為離子電子混合導體材料或質子電子混合導體材料，且多孔層與致密層的膜材料不同；多孔層作為保護層由耐氣氛的材料組成，致密層由高氧滲透性能材料組成。

2.按照權利要求1所述的多層復合陶瓷氧滲透膜，其特征在于所述的離子電子混合導體材料為鈣鈦礦型、K₂NiF₄型或雙相材料；質子電子混合導體材料為鈣鈦礦型混合導體材料或者鈣鈦礦型和簡單金屬氧化物的混合物；其中鈣鈦礦型的通式為A_1-aA’_aB_1-b-cB’_bB’’_cO_3-δ；其中，0≤a<1，0<b≤1，0≤c≤1，δ為氧晶格缺陷數；致密層混合導體材料A、A’為La、Ce、Ca、Pr、Nd、Sm、Ba或Sr中的任意一種元素，B’為Co；B、B’’為Fe、Ni、Zn、Zr、Cr或Bi任意一種元素；多孔層混合導體材料A、A’為La、Ce、Ca、Pr、Nd、Sm、Gd、Ba或Sr中的任意一種元素，B、B’、B’’為Cr、Mn、Fe、Ga、Al、Cu、Zn、Mo或Bi任意一種元素；簡單金屬氧化物中的金屬元素為Zr,Ti,Al,Nb,Sr,Mo,Ce,Bi,Mn,Cr,Ta,Sc,Cu,V,Sn,Sb,W,Ag,Ga,或Ge中的一種或幾種混合物，簡單金屬氧化物的質量含量為0.1～5%；雙相材料由鈣鈦礦相和瑩石相組成，其中瑩石相中的金屬元素為Zr、Ce、Pr、Y或Sm中的任意一種。

3.按照權利要求1所述的多層復合陶瓷氧滲透膜，其特征在于致密層的材料為BaBi_0.5Co_0.2Fe_0.3O_3-δ,BaBi_0.4Co_0.2Fe_0.4O_3-δ,BaCo_0.4Fe_0.5Zr_0.1O_3-δ,Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_3-δ,Ba_0.3Sr_0.7Co_0.8Fe_0.2O_3-δ,La_0.6Ba_0.4Co_0.8Fe_0.2O_3-δ,La_0.6Ca_0.4Co_0.8Fe_0.2O_3-δ,La_0.4Ca_0.6Co_0.2Fe_0.8O_3-δ,LaCo_0.7Fe_0.1Ni_0.2O_3-δ,La_0.6Sr_0.4CoO_3-δ,La_0.6Sr_0.4Co_0.8Cr_0.2O_3-δ,La_0.6Sr_0.4Co_0.8Cu_0.2O_3-δ,La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ,La_0.2Sr_0.8Co_0.2Fe_0.8O_3-δ,La_0.6Sr_0.4Co_0.8Ni_0.2O_3-δ,Nd_0.6Sr_0.4CoO_3-δ,Pr_0.6Sr_0.4CoO_3-δ,Sm_0.6Sr_0.4CoO_3-δ,SrCo_0.4Fe_0.6O_3-δ,SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ,SrCo_0.85Fe_0.1Cr_0.05O_3-δ,0.5wt.%Nb₂O₅-doped?SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ,La₂NiO_4+δ,La₂Ni_0.9Fe_0.1O_4+δ,La₂Ni_0.9Co_0.1O_4+δ,3wt.%ZrO₂-doped?SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ,3wt.%Ag₂O-doped?SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ,5wt.%SrAl₂O₄-doped?SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ,或SrFeCo_0.5O_X；多孔層的材料為SrAl_xFe_1-xO_3-δ,(Ba_1-xSr_x)(Fe_1-yM_y)O_3-δ(M:Mn,Cu,Zn,Mo),AE(Fe_1-yM_y)O_3-δ(AE:Ba,Sr;M:Ce,Zr,Al,Ti),La_0.6Sr_0.4Fe_0.4Ga_0.6O_3-δ,La_0.8Sr_0.2(Ga_0.8Mg_0.2)_0.6Cr_0.4O_3-δ，La_0.85Ce_0.1Ga_0.3Fe_0.65Al_0.05O_3-δ,75%wt%Ce_0.85Sm_0.15O_1.925-25wt%Sm_0.6Sr_0.4FeO_3-δ,40%Pr_0.6Sr_0.4FeO_3-δ-60%Ce_0.9Pr_0.1O_2-δ,Ce_0.8Sm_0.2O_1.9-Sm_1-xCa_xMn_0.5Co_0.5O₃(x=0or?x=0.2),La_0.8Sr_0.2MnO_3-δ-YSZ,Zr_0.84Y_0.16O_1.92-La_0.8Sr_0.2Cr_0.5Fe_0.2O_3-δ,La_0.6Sr_0.4Ga_0.3Fe_0.7O_3-δ,BaCe_0.95Y_0.05O_3-δ,(ZrO₂)_0.8(Y₂O₃)_0.20,BaCe_0.15Fe_0.85O_3-δ,Ca_0.8Sr_0.2Ti_0.7Fe_0.3O_3-δ,Ce_0.8Gd_0.2O_2-δ-Ga_0.7Sr_0.3Fe_3-δ,Ce_0.8Sr_0.2O_2-δ-La_0.8Sr_0.2CrO_3-δ或Ce_0.8Gd_0.2O_2-δ-La_0.7Sr_0.3MnO_3-δ,BaCe_0.8Sm_0.2O_3-δ。