[發(fā)明專利]一種雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510037906.5
• 申請(qǐng)日: 2015-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104860667B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江河清;賀廣虎;梁文淵;張艷;焦成麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B01D71/02
• 分類(lèi)號(hào): B01D71/02
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司21002
• 代理人: 周秀梅,李穎

1.一種雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜，其特征在于：透氧膜是在Ba_0.6Sr_0.4FeO₃基鈣鈦礦氧化物中的B位摻雜兩種金屬離子，從而形成雙金屬摻雜的鈣鈦礦氧化物。

2.按權(quán)利要求1所述的雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜，其特征在于：所述透氧膜分子式為Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yM_xN_yO_3-δ，其中M為低價(jià)態(tài)且不易被還原的金屬離子中的一種，N為還原氣氛下穩(wěn)定且離子半徑較大的金屬離子中的一種，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤δ≤1。

3.按權(quán)利要求2所述的雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜，其特征在于：所述M金屬離子為Mg、Zn、Y、Sc、Gd或Al；N金屬離子為T(mén)i、Zr、Ta或Nb。

4.按權(quán)利要求3所述的雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜，其特征在于：所述透氧膜分子式Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yM_xN_yO_3-δ的材料為Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yMg_xZr_yO_3-δ、Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yMg_xTi_yO_3-δ、Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yZn_xTi_y-O_3-δ、Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yZn_xZr_yO_3-δ或Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yGd_xTi_yO_3-δ。

5.一種權(quán)利要求1所述的雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜的制備方法，其特征在于：

按混合導(dǎo)體透氧膜Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yM_xN_yO_3-δ分子式的計(jì)量比稱取各原料，充分混合攪拌，而后添加EDTA和檸檬酸，并用氨水調(diào)節(jié)混合溶液的pH＝8-9；調(diào)節(jié)后將混合溶液于40-80℃下蒸發(fā)去除水分；然后在300-500℃下加熱去除有機(jī)成分，得到初始粉體；

將上述初始粉體轉(zhuǎn)移到馬弗爐中，950℃煅燒5-10h后獲得鈣鈦礦粉體；將粉體在5-10MPa下壓制成膜片，將膜片后在1000-1300℃下培燒5-12小時(shí)，即得到M和N雙金屬離子摻雜的分子式所示的鈣鈦礦混合導(dǎo)體透氧膜。

6.按權(quán)利要求5所述的雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜的制備方法，其特征在于：所述EDTA、檸檬酸及金屬離子的摩爾比為(1-1.2)：(1.5-2)：1。

7.按權(quán)利要求5所述的雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜的制備方法，其特征在于：所述混合導(dǎo)體透氧膜Ba_0.6Sr_0.4Fe_1-x-yM_xN_yO_3-δ分子式中各金屬元素為各金屬的硝酸鹽。

8.一種權(quán)利要求1所述的雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜的應(yīng)用，其特征在于：所述混合導(dǎo)體透氧膜作為含氧混合氣中選擇性分離氧氣的膜中的應(yīng)用。

9.一種權(quán)利要求1所述的雙金屬摻雜的混合導(dǎo)體透氧膜的應(yīng)用，其特征在于：所述混合導(dǎo)體透氧膜作為烷烴氧化脫氫制烯烴或天然氣轉(zhuǎn)化合成氣的膜中的應(yīng)用。