担载混合导体致密透氧膜的制备及氧渗透性能研究

离子电子混合导体致密透氧膜在高温对氧有100％的选择性，可用于高温纯氧制备、膜反应器和燃料电池等领域，是近年来膜分离过程研究的热点之一。担载型混合导体致密透氧膜不但可以提高膜的氧渗透通量，而且可解决膜在使用过程中热化学稳定性的关键问题，但要成功制备担载致密透氧膜需解决下列关键问题：1) 高温时膜材料和支撑体材料之间的热膨胀系数的匹配；2) 膜层与支撑体之间的界面结合；3) 担载透氧膜必须是致密无缺陷。本项目将通过对支撑体和膜层材料设计，在支撑体材料中掺杂钙钛矿型氧化物，膜层材料中掺杂支撑体材料，以解决支撑体与膜层材料之间的热性能匹配及支撑体与膜层界面结合关键问题；基于"协同收缩"的思想，结合现代材料表征手段，研究制膜条件对担载膜分离层致密性的影响；开展担载膜的氧渗透性能实验及理论研究，探讨担载膜微结构与膜氧渗透性能之间的规律，为进一步开展致密透氧膜的膜材料设计、制备及工业化放大提供参考。