一种含钙无钴的耐CO2的双相混合导体透氧膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种x wt.％Ce0.9Pr0.1O2‑δ‑(100‑x)wt.％Pr0.6Ca0.4FeO3‑δ(其中0＜x＜100)的在CO2气氛下稳定的双相混合导体透氧膜及其制备方法，属功能陶瓷制造技术领域。其制备方法是溶胶凝胶一锅法，通过将化学计量比的硝酸盐以及柠檬酸溶于水中，通过水分蒸发，形成胶体，然后烘干、研磨、煅烧得到前驱物粉末，最后在压片烧结，得到双相混合导体透氧膜。本方法制备的双相混合导体透氧膜十分致密，无杂相生成，同时合成出来的双相混合导体透氧膜在1000℃具有较高的透氧量，且能长时间耐CO2稳定运行。在氧气的高温分离，富氧燃烧，燃料电池等领域具有非常大的应用前景。

A Ca-Cobalt-Free Two-Phase Mixed Conductor Oxygen Permeation Film Material and Its Preparation Method

The present invention relates to an oxygen permeable film of X wt.% Ce 0.9Pr0.1O 2 (100 x) wt.% Pr0.6Ca0.4FeO 3 Delta (0 < x < 100) stabilized in CO2 atmosphere and its preparation method, belonging to the technical field of functional ceramics manufacturing. The preparation method is sol-gel one pot method, by which the stoichiometric nitrate and citric acid are dissolved in water, and the colloid is formed by evaporation of water, and then the precursor powder is dried, ground and calcined. Finally, the two phase mixed conductor oxygen permeable membrane is obtained by pressing and sintering. The two-phase mixed conductor oxygen permeable film prepared by this method is very compact and has no impurity formation. At the same time, the two-phase mixed conductor oxygen permeable film synthesized by this method has high oxygen permeability at 1000 (?) C and can endure CO2 stable operation for a long time. It has great application prospects in the fields of high temperature separation of oxygen, oxygen-enriched combustion, fuel cell and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种含钙无钴的耐CO2的双相混合导体透氧膜材料及其制备方法
本专利技术属功能陶瓷制造
，具体涉及一种化学成分(xwt.％Ce0.9Pr0.1O2-δ-(100-x)wt.％Pr0.6Ca0.4FeO3-δ)透氧膜材料及其制备方法
技术介绍
能源是人们活动的物质基础，人们的生活离不开能源。进入21世纪后，天然气、煤炭、石油成为主要能源的来源方式，而煤炭又是其中最重要的化石燃料。中国是煤炭大国，其中大约80％的电量来自于火力发电，80％以上的CO2来源于煤的燃烧。但是伴随着人们生活的日益提高，能源的需求也越来越大，伴随的是煤炭大量燃烧所导致的温室效应，全球气候不断变暖。在此背景下，减少CO2的排放迫在眉睫，而富氧燃烧又是减少CO2排放的一种重要手段。双相混合导体透氧膜可以从空气中分离出纯度接近100％的氧气，并且能够持续的分离氧气，在富氧燃烧中具有潜在的应用价值。利用双相导体透氧膜CO2循环吹扫制取氧气的方法较传统冷冻分离氧气技术可以节约35％的成本，降低60％能耗(ProceedingsofGasificationTechnologiesConference，Washington本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含钙无钴的耐CO2的双相混合导体透氧膜材料，其特征在于具有以下的化学式及重量百分比：x wt.％Ce0.9Pr0.1O2‑δ           萤石氧化物相(100‑x)wt.％Pr0.6Ca0.4FeO3‑δ。   钙钛矿氧化物相其中0＜x＜100。

【技术特征摘要】
1.一种含钙无钴的耐CO2的双相混合导体透氧膜材料，其特征在于具有以下的化学式及重量百分比：xwt.％Ce0.9Pr0.1O2-δ萤石氧化物相(100-x)wt.％Pr0.6Ca0.4FeO3-δ。钙钛矿氧化物相其中0＜x＜100。2.一种含钙无钴的耐CO2的双相混合导体透氧膜材料的制备方法，其特征在于具有以下的工艺和步骤：(1)按照化学计量比xwt.％Ce0.9Pr0.1O2-δ-(100-x)wt.％Pr0.6Ca0.4FeO3-δ依次称量对应的硝酸盐以及柠檬酸溶于水中，同时滴加乙二醇进入烧杯中。其中按金属离子：柠檬酸的物质的量之比为1：2加入柠檬酸，乙二醇的量(ml)大致为柠檬酸重量(g)的0.3倍；(2)随后将烧杯放入90℃磁力搅拌器上，蒸发水分直至溶液变成粘稠...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗惠霞，王舒，谢沚昂，石磊，何缘，严冬，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44