[发明专利]一种可用于高温CO2气体分离的LSCF/碳酸盐双相膜的制备方法

权利要求书

1.一种可用于高温CO₂气体分离的LSCF/碳酸盐双相膜的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下，

(1)合成LSCF粉体；

所述LSCF为La_1-xSr_xCo_1-yFe_yO_3-δ的简称，其中x为0.1～0.9，y为0.1～0.9，称取原料，采用甘氨酸-硝酸盐法，按照化学计量比分别称取分析纯的硝酸镧、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铁，加水进行溶解，然后加入甘氨酸，混合均匀加热浓缩使其自燃，得到LSCF前躯体粉体，500～800℃下烧结得到LSCF粉体；

(2)制备多孔LSCF陶瓷基体；

①称取原料，制备LSCF多孔陶瓷基体的原料按重量百分比为，LSCF粉体：60～80％、石墨粉：5～20％、PVA溶液：5～25％；

②原料经1～2h球磨混合，在130～250MPa模压成型干燥后置于烧结炉中，升温至1000～1200℃，其中在200～500℃和600～900℃之间，升温速率为1～2℃/min，其余以3～5℃/min的升温速率升温，升温至1000～1200℃后，保温烧结18～24h，以3～5℃/min的降温速率降温到室温，得到LSCF多孔陶瓷基体；

(3)LSCF/碳酸盐双相膜制备

将(2)得到的LSCF多孔陶瓷基体，在装有熔融碳酸盐坩埚的马弗炉上方预热20～40min，随后浸渍到熔融的混合碳酸盐盐浴中10～30min，随后将其缓慢取出，冷却后得到LSCF/碳酸盐双相膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，甘氨酸和金属离子之和的摩尔比为1∶1～5∶1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述造孔剂石墨粒径为0.05～0.08μm。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PVA溶液的浓度为2～4wt％，PVA聚合度为1000～2000。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装有熔融碳酸盐坩埚的马弗炉上方开有直径60～80mm的圆孔，炉内温度一直保持在400～500℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合碳酸盐为Li₂CO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃中的至少两种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，Li₂CO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃的摩尔百分数分别为35～45％，30～40％，0～35％。