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共沉淀法制备Cu掺杂的钙钛矿型混合导体透氧材料

张恒 , 董新法 , 林维明

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.06.006

采用并流共沉淀法合成了掺杂Cu的钙钛矿型混合导体透氧膜材料.考察了pH值、陈化时间等制备条件对前驱体性质和膜片透氧性能的影响,采用TG-DSC考察了复合氧化物粉体的生成过程,采用XRD、TEM对粉体的结构和形态进行了表征,对材料进行了透氧性能测试并与固相反应法作了比较.结果表明,pH=10～11,陈化时间为10小时是最佳的前驱体制备条件,合成温度为800℃即可得到纯相钙钛矿结构的粉体,其平均颗粒直径为90nm,透氧测试结果显示,制备方法和Cu掺杂量对膜片的透氧性能有显著影响,900℃时共沉淀法制备的SrFe0.6Ti0.1Cu0.3O3-δ的透氧量达到O.64ml·min～·cm-2(STP).

关键词: 透氧 , 钙钛矿 , 混合导体 , 共沉淀

Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9双相混合导体合成及在氧传感器中应用

刘魁 , 郭强强 , 朱靖 , 戴磊 , 李跃华 , 吴印林 , 王岭

稀有金属材料与工程

以SrCO_3、TiO_2、Y_2O_3、CeO_2及Gd_2O_3为原料,用传统固相烧结法在不同温度下制备了一系列比例(体积比)的Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9(CGO)双相复合混合导体材料.用Archimedes法、SEM 、XRD、 EIS等手段对材料的致密度、微观结构、化学相容性及导电性能进行了研究.结果表明,1600 ℃烧结的40% (体积分数, 下同)YST/60% CGO的试样相对体密度达到了99%,未发生相转变,化学相容性较好且电导率较高.以40%YST/60%CGO的粉体作为混合导体制备极限电流传感器,进行O_2敏感性能测试.结果表明:传感器在氧浓度低于0.1%,温度范围在600～700℃内,极限电流随氧浓度增大而增大,二者具有较好的线性关系.实验证明YST/CGO混合导体材料可以作为限流型氧传感器的扩散阻使用.

关键词: Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9 , 相容性 , 混合导体 , 氧气传感器

La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3–δ-Ce_0.9Gd_0.1O_1.95高温电导弛豫的研究

王严东1 , 2 , 吕喆2 , 魏波2

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00635

通过直流四端法研究了钙钛矿型混合导体La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3–δ (LSCF) 和La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3–δ- Ce_0.9Gd_0.1O_1.95(LSCF-GDC) 复合材料的高温电学性质. 通过电导率测试得出单相LSCF和LSCF-GDC的小极化子导电活化能分别为E_a1=9.72kJ/mol和 E_a2=10.64kJ/mol. 突然改变氧分压条件进行电导弛豫测试, 进而研究了二者的氧表面交换性质. 测定了温度范围在600~800℃、氧分压在21~34kPa之间变化时两种样品的表面交换系数为k_chem为2.87×10^-6~6.91×10^-6cm/s. 讨论认为GDC对氧表面交换过程的催化作用与引入GDC对材料微结构的影响共同促进了复合材料中的氧输运过程. 根据两种样品氧表面交换系数和温度的关系估算了氧表面交换过程活化能.

关键词: 混合导体 , electrical conductivity relaxation , activation energy , surface exchange coefficient

多孔 La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-的制备及表征

刘卫 , 章占平 , 夏长荣 , 谢津桥 , 陈初升

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.05.014

多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-陶瓷具有一定的强度、良好的透气和电传导性能，可用于中温SOFC阴极支撑体和氧分离膜活性支撑体. 本文用固相反应法制备了多孔La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-陶瓷. 考察了烧结条件、成型压力和有机添加剂量对孔隙率和孔径的影响. 研究发现气体渗透率随孔隙率线性增长，电导率随孔隙率的增大而下降，并满足关系式=0(1-P)3.1.

关键词: 多孔陶瓷 , 混合导体 , 透氧膜 , 燃料电池

汉相混合导体膜氧渗透性能改善的研究进展

陈婷 , 江莞 , 江伟辉 , 刘健敏 , 张筱君 , 谢志翔

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150244

双相混合导体膜在高温下能够同时传导氧离子和电子,具有稳定性好、膨胀系数低、机械强度高和成分可调等优点,可以作为反应器应用于甲烷部分氧化制合成气(POM).但双相混合导体膜的透氧率较低,成为亟待解决的问题.本文从透氧机理入手详细阐述了氧渗透过程的影响因素.在此基础上综述了目前提高双相混合导体膜透氧率的措施,包括了采用混合导体作为电子导电相、降低电子导电相形成连续渗流网络的体积比阀值和减小双相晶粒尺寸,以及宏观上制备出不对称膜、管状膜和中空纤维膜进一步降低膜厚、增大表面积以提高透氧率.最后指出双相混合导体膜在未来需要重点解决的一些问题.

关键词: 混合导体 , 氧分离 , 陶瓷膜 , 双相 , 综述

SrFe_(0.6)Cu_(0.3)Ti_(0.1)O_(3-δ)混合导体透氧材料的稳定性

张恒 , 王婷婷 , 林维明

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2009.11.017

利用柠檬酸络合法制备了SrFe(Cu,Ti)O_(3-δ)混合导体透氧材料. 采用XRD、O_2-TPD、H_2-TPR、SEM等测试技术考察了材料的稳定性. 结果表明,SrFe_(0.7)Cu_(0.3)O_(3-δ)在低氧压下会发生相分解,产生SrCuO__2杂相,而掺杂Ti后的SrFe_(0.6)Cu_(0.3)Ti_(0.1)O_(3-δ)在低氧压下保持单一的钙钛矿结构. H_2-TPR和O_2-TPD的测试表明,Ti~(4+)的掺杂提高了材料的氧脱附起始温度和其它金属离子的还原温度. SrFe_(0.6)Cu_(0.3)Ti_(0.1)O_(3-δ)膜在透氧过程中,会有Cu~(2+)和Sr~(2+)从钙钛矿结构中析出,在原晶粒边界形成新的小晶粒,但这种轻微的组分偏析没有影响到材料的透氧量,此透氧膜在66 h的操作过程中显示了良好的稳定性.

关键词: 透氧 , 混合导体 , 钙钛矿 , 相稳定性

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