复相离子-电子混合导体粉体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种复相离子－电子混合导体材料及其制备方法和应用。该导体材料第一相为ＢａＣｏ↓［ｘ］Ｆｅ↓［ｙ］Ｎｂ↓［ｚ］Ｏ↓［３－δ］，即ＢＣＦＮ，ｘ、ｙ、ｚ代表摩尔分数，其中０≤ｘ≤０．９，０≤ｙ≤０．６，０≤ｚ≤０．３，而且０．９５≤ｘ＋ｙ＋ｚ≤１．１；第二相为掺杂物ＺｒＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］或ＳｎＯ↓［２］，其中掺杂物相对于ＢＣＦＮ的摩尔分数不大于２０％。本发明专利技术采用掺杂改性的方法获得了复相离子－电子混合导体材料在惰性气氛和强还原性气氛下具有较好的结构稳定性并在ＣＯＧ（焦炉煤气）甲烷部分氧化实验中具有优异的透氧性能，同时还具有高度稳定的氧离子电导和电子电导性能，是一类混合导电型材料。因此它不但可以用作从氧混合气中选择性分离氧的膜材料，也可以用作固体氧化物燃料电池和氧传感器的电极材料，此类膜即称为混合导电型透氧膜。将其应用于膜反应器为高温氧化反应，如甲烷部分氧化制合成气（ＰＯＭ）反应、氧化偶联（ＯＣＭ）反应动态提供氧，可以简化操作过程、降低操作费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复相离子-电子混合导体粉体材料及其制备方法和应用。 技术背景以致密混合导电透氧膜材料构成的膜反应器应用于天然气甲烷部分氧化反应的研 究非常活跃。这些工作主要集中在美国各大国家重点实验室以及各大石油与气体公司，包括以AirProducts、 Ceramatec等公司为首的研究团体，受美国能源部的资助进行用 于甲垸转化的混合导电陶瓷透氧膜技术的研究；而由Amoco， BP， Praxair， Statoil， Phillips Petroleum, Sasol等公司组成的研究团体也在开展类似的工作。对于致密的混合导电透氧膜材料，提高膜的透氧量、解决还原性气氛下膜的稳定性 等问题是其实现工业化应用的关键。目前，以提高膜透氧量和稳定性为目的，对混合导 电膜材料的研究进行的非常广泛，主要涉及材料体系、组成的筛选、膜材料的制备方法、 非化学计量及缺陷结构的研究、宏观性能的表征，包括材料电导率的测定、氧离子的表 面交换及体扩散系数、氧渗透性能的研究等。从应用的角度看，目前可供选择的膜材料 体系仍然不多，现有的膜材料还存在着热稳定性、化学稳定性不高等问题。目前所报道的用于甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复相离子－电子混合导体粉体材料，其特征在于该混合导体粉体材料第一相为ＢａＣｏ↓［ｘ］Ｆｅ↓［ｙ］Ｎｂ↓［ｚ］Ｏ↓［３－δ］，即ＢＣＦＮ，ｘ、ｙ、ｚ代表摩尔分数，其中０≤ｘ≤０．９，０≤ｙ≤０．６，０≤ｚ≤０．３，而且０．９５≤ｘ＋ｙ＋ｚ≤１．１；第二相为掺杂物ＺｒＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］或ＳｎＯ↓［２］，其中掺杂物相对于ＢＣＦＮ的质量分数不大于２０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李淼，甄强，张旭，丁超，丁伟中，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]