[发明专利]用于薄膜反应器的复合材料

权利要求书

1．一种用于薄膜反应器的复合材料，该复合材料包含：

(a-1)致密陶瓷薄膜，由晶体混合金属氧化物组成，这种氧化物在工作温度下具有电子导电性、氧离子传导性和利用传导性从含有氧和一种或多种其他成分的气态混合物中分离氧的能力；

(b-1)多孔支承体，其包含至少两种金属元素的合金，这种支承体在工作温度下具有机械稳定性；和

(c-1)至少约5μm的界面区，这个界面区是致密陶瓷薄膜和多孔支承体之间化学作用的结果。

2．根据权利要求1的复合材料，其中致密陶瓷薄膜由颗粒状的晶体混合金属氧化物制成，通过在接近所需陶瓷的熔点温度下，将颗粒状的氧化物压在多孔内管和多孔外管上而形成，由此得到确定第一与第二界面区的成分梯度。

3．根据权利要求1的复合材料，其中致密陶瓷薄膜是由颗粒状的混合金属氧化物制成的，通过在高温下将颗粒状的氧化物喷涂在多孔支承体上而形成，由此获得了确定界面区的化学作用。

4．根据权利要求1的复合材料，其中晶体混合金属氧化物成分选自这样一类材料，该材料具有X射线可识别的晶体结构，这种晶体结构基于钙钛矿CaTiO₃的结构。

5．根据权利要求1的复合材料，其中晶体混合金属氧化物表示为：

D_αE_α+βO_δ式中，D包括至少一种选自镁、钙、锶和钡的金属，E包括至少一种选自钒、铬、锰、铁、钴和镍的金属，α是约为1到4范围内的数，β是约为0.1到20范围内的数，且满足如下条件：

1.1＜(α+β)/α≤6

δ是使化合物电中性的数，其中，晶体混合金属氧化物成分具有晶体结构，该晶体结构包含具有钙钛矿结构的层，这些层为桥接层分隔，所述桥接层具有可为粉末X射线衍射图谱分析识别的不同结构；这种成分使致密陶瓷薄膜含有的成分具有电子导电性和氧离子传导性，以及利用传导性将氧从含氧与其它一种或多种挥发性组分的气态混合物中分离出来的能力。

6．根据权利要求1的复合材料，其中晶体混合金属氧化物成分表示为：

(D_1-yM′_y)_α(E_1-xG_x)_α+βO_δ式中，D是选自镁、钙、锶和钡的金属，M′是选自镁、钙、锶、钡、铜、锌、银、镉、金和汞的金属，E是选自钒、铬、锰、铁、钴和镍的元素，G是选自钒、铬、锰、铁、钴、镍、铌、钼、锝、钌、铑、钯、铟、锡、锑、铼、铅和铋的元素，但D,E,G与M′须为不同元素，y是约为0.1到0.5范围内的数，x是约为0.1到0.8范围内的数，α是约为1到4范围内的数，β是为0.1到约20范围内的数，且满足如下条件：

1.1＜(α+β)/α≤6

δ是使化合物电中性的数，其中，晶体混合金属氧化物成分具有晶体结构，该晶体结构包含具有钙钛矿结构的层，这些层为桥接层分隔，所述桥接层具有可为粉末X射线衍射图谱分析识别的不同结构，这种成分使含此成分的致密陶瓷薄膜具有电子导电性和氧离子传导性，以及利用传导性将氧从含氧与其它一种或多种挥发性组分的气态混合物中分离出来的能力。

7．根据权利要求6的复合材料，其中β是约为0.1到约6范围内的数。

8．根据权利要求1的复合材料，其中晶体混合金属氧化物成分表示为：

Sr_α(Fe_1-xCo_x)_α+βO_δ式中，x是0.01到约1范围内的数，α是约为1到约4范围内的数，β是约0.1到约20范围内的数，且满足如下条件：

1＜(α+β)/α≤6

δ是使化合物电中性的数，其中，晶体混合金属氧化物成分具有晶体结构，该晶体结构包含具有钙钛矿结构的层，这些层为桥接层分隔，所述桥接层具有可为粉末X射线衍射图谱分析识别的不同结构；这种成分使含此成分的致密陶瓷薄膜具有电子导电性和氧离子传导性，以及利用传导性将氧从含氧与其它一种或多种挥发性组分的气态混合物中分离出来的能力。