一种阴离子掺杂的K制造技术

本发明专利技术公开了一种阴离子掺杂的K

Anion doped K2NiF4 type mixed conductor oxygen permeable membrane material, preparation method and application thereof

The invention discloses an anion doped K2NiF4 type mixed conductor oxygen permeable membrane material, a preparation method and an application thereof. The chemical formula of the material is: AaNi1 bBbO4+ 8 c/2Xc, among them, A La, Pr, Nd, Sm, Gd, Er in one or two; B Fe, Co, Cu, Zn, Al, Ga in one or two; X is F, Cl, Br, I; the elongation is non stoichiometric, 1.8 = a = 2, 0 = b = 0.3, C = 0 ~ 0.5. The material of the invention adopts mixed complex EDTA citric acid preparation method. The material of the invention in anion doping reduced the valence electron density of O, greatly increases the amount of oxygen permeable membrane materials, and has high stability in acidic atmosphere containing carbon dioxide, can be used for selective separation of oxygen from the air, and can also be involved in oxygen reaction coupled membrane reactor building.

【技术实现步骤摘要】
一种阴离子掺杂的K2NiF4型混合导体透氧膜材料及其制备方法与应用
本专利技术属于混合导体膜材料领域，具体涉及一种阴离子掺杂的K2NiF4型混合导体透氧膜材料及其制备方法与应用。
技术介绍
氧离子-电子混合导体是一类同时具有氧离子导电和电子导电性能的新型陶瓷膜材料，此类材料不仅具有催化活性，还可以在中高温下选择性透氧，在透氧过程中氧气以离子氧的形式通过氧空穴来传导，理论上对氧的扩散选择性为100%，采用混合导体透氧膜的高温分离装置可实现空气的直接分离，获得纯度极高的氧气，这种高温纯氧分离装置结构简单，相比于传统的空分技术，装置投资可节省50%以上，操作成本也降低，因而在纯氧制备、轻烃转化制合成气、燃料电池以及化学反应器等方面展现出十分诱人的应用前景。与天然气转化密切相关的是，将混合导体透氧膜应用于膜反应器中，可以用空气为甲烷部分氧化提供反应所需要的氧，降低技术经济成本，并且透氧膜将反应物和氧分开，能够有效的防止反应引起的飞温失控。由于混合导体透氧膜诸多的优点和诱人的应用前景，混合导体透氧膜正逐步受到世界各国的高度重视。20世纪90年代，美国、日本、荷兰、英国、中国等国家先后都在钙钛矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阴离子掺杂的K2NiF4型混合导体透氧膜材料，其特征在于，该材料的化学通式为：AaNi1‑bBbO4+δ‑c/2Xc，其中，A为镧系元素La、Pr、Nd、Sm、Gd和Er中的一种或两种；B为元素Fe、Co、Cu、Zn、Al和Ga中的一种或两种；X为卤族元素F、Cl、Br和I中的一种；δ为非化学计量比，0≤δ≤1，1.8≤a≤2，0≤b≤0.3，0≤c≤0.5。

【技术特征摘要】
1.一种阴离子掺杂的K2NiF4型混合导体透氧膜材料，其特征在于，该材料的化学通式为：AaNi1-bBbO4+δ-c/2Xc，其中，A为镧系元素La、Pr、Nd、Sm、Gd和Er中的一种或两种；B为元素Fe、Co、Cu、Zn、Al和Ga中的一种或两种；X为卤族元素F、Cl、Br和I中的一种；δ为非化学计量比，0≤δ≤1，1.8≤a≤2，0≤b≤0.3，0≤c≤0.5。2.制备权利要求1所述的一种阴离子掺杂的K2NiF4型混合导体透氧膜材料的方法，其特征在于，该方法为乙二胺四乙酸-柠檬酸混合络合法，具体包括以下步骤：（1）量取A3+、Ni2+、Bn+、X-的盐溶液，混合均匀，得金属盐混合溶液；所述Bn+为B2+和B3+中的一种或两种；（2）向金属盐混合溶液中按EDTA：柠檬酸：金属盐混合溶液中的总金属离子=（1~2）：（1~3）：（1~2）的摩尔比例加入EDTA和柠檬酸作为混合络合剂，不断搅拌，同时加入碱性非金属化合物，调节混合液pH值为6~8；（3）将步骤（2）所得混合液在90~150℃加热下搅拌蒸发，得凝胶；（4）将步骤（3）所得凝胶在300~600℃下焙烧得到前躯体粉体；（5）将步骤（4）所得前躯体粉体放入高温马...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海辉，陈莉，薛健，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44