透氧膜材料Ba0.5 Sr0.5 Co0.8 Fe0.2O3-δ的共沉淀法制备

摘要

Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)是一类具有高透氧量、高稳定性的钙钛矿型混合氧离子电子导体材料.可以用作固态氧化物燃料电池、氧传感器的电极材料,或作为气体分离膜从含氧混合气体中选择分离氧,及作为催化膜为高温氧化反应如氧化偶联反应(OCM)、甲烷部分氧化反应(POM)动态提供氧,或作为高温分解反应如H2O与CO2分解反应的氧分离膜以提高平衡转化率,在POM方面也显示了广阔的应用前景.有研究表明 Ba0.5Sr0.5 Co0.8Fe0.2O3-δ,导体膜在850℃下透氧量达1.16 mL[STP].cm-2·min-1,并在长达1000多小时的测定中保持稳定的透氧能力. 目前,合成Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ的方法主要有固相法、溶胶-凝胶法和共沉淀法等.其中,溶胶-凝胶法有分为EDTA-柠檬酸络合法、改进的柠檬酸法丙烯酸法等.固相法工艺操作简单,但对设备要求较高,生产周期长,粉末粒度不均匀,成本相对较高.溶胶-凝胶法由于操作工艺较为复杂,成本相对较高.共沉淀法是一种常用的合成方法,该方法具有工艺简单,成本相对较低以及制备的粉末粒度均匀成分配比准确等优点.本研究选择以碳酸氢铵为沉淀剂的共沉淀方法制备了Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ材料,并考察了沉淀剂浓度等制备工艺对产物成分的影响。