一种质子导体材料及其制备方法技术

技术编号:42207595 阅读:29 留言:0更新日期:2024-07-30 18:51
本发明专利技术涉及质子导体材料技术领域,具体涉及一种质子导体材料及其制备方法。该制备方法包括以下步骤:将BaZr<subgt;x</subgt;Ce<subgt;y</subgt;Dy<subgt;z</subgt;O<subgt;3‑δ</subgt;粉体装填于第一管体内,并转入第二管体中,在第二管体与第一管体之间填充氧化剂,然后在800~1000℃,2~3GPa条件下进行烧结,制得BaZr<subgt;x</subgt;Ce<subgt;y</subgt;Dy<subgt;z</subgt;O<subgt;3‑δ</subgt;质子导体材料。发明专利技术在高温高压烧结过程中,在样品周围加入氧化铁粉末作为氧化剂,通过控制高温高压烧结过程中的反应气氛,抑制Ce<supgt;4+</supgt;被还原成Ce<supgt;3+</supgt;,使制备的Dy掺杂锆铈酸钡质子导体材料不出现电子传导,解决了现有高温高压烧结法会产生还原气氛的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及质子导体材料,具体涉及一种质子导体材料及其制备方法


技术介绍

1、在含有变价元素的高温高压水热科学实验中,氢逸度与氧逸度相互制约,共同影响体系的氧化还原状态。而且,一旦测得体系的氢逸度和氧逸度值,即可根据2h2+o2=2h2o平衡反应计算出体系的水活度值,水活度也是水热实验中非常重要的参数。因此,研制一款能对高温高压水热体系的氢逸度进行原位测量的氢传感器具有重要意义。

2、固体电解质是氢传感器的核心部件。目前常用的固体电解质主要有锆酸钡基和铈酸钡基质子导体。锆酸钡基质子导体具有良好的化学稳定性,但是其电导率较低;铈酸钡基质子导体电导率高,但是其化学稳定性较差,在含水和二氧化碳的环境中容易发生反应。因此,人们通过制备掺杂的锆酸钡和铈酸钡基复相质子导体,以期兼具锆酸钡基和铈酸钡基质子导体的优点,即同时具有较高的电导率和化学稳定性。

3、为了制备出几乎没有气孔的致密质子导体材料,通常采用高温高压烧结法,然而,现有高温高压烧结法一般使用石墨或者不锈钢作加热器,使用贵金属箔作为包裹材料,均会产生还原气氛。而还原气氛会导致部分c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种质子导体材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,所述氧化剂为氧化铁。

3.根据权利要求1所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,所述第一管体的材料为铂箔或金箔。

4.根据权利要求1所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,所述第二管体的材料为氮化硼。

5.根据权利要求1所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,BaZrxCeyDyzO3-δ粉体的制备如下:

6.根据权利要求5所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,0<x<1,0<y&l...

【技术特征摘要】

1.一种质子导体材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,所述氧化剂为氧化铁。

3.根据权利要求1所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,所述第一管体的材料为铂箔或金箔。

4.根据权利要求1所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,所述第二管体的材料为氮化硼。

5.根据权利要求1所述的质子导体材料的制备方法,其特征在于,bazrxceydyzo3-δ粉体的制备如下:

6.根据权利要求5所述的质...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭家卓李和平李胜斌
申请(专利权)人:中国科学院地球化学研究所
类型:发明
国别省市:

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