[发明专利]一种高稳定性高渗透性致密陶瓷透氧膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高稳定性高渗透性致密陶瓷透氧膜，由氧离子导体相和离子-电子混合导体相构成；其特征在于：所述氧离子导体相为掺杂CeO₂多孔基体，所述离子-电子混合导体相为钙钛矿结构氧离子-电子混合导体、且位于所述基体中的连通孔道内；按照体积百分比所述氧离子导体相为75～92％、离子-电子混合导体相为8～25％。

2.根据权利要求1所述的高稳定性高渗透性致密陶瓷透氧膜，其特征在于：所述离子-电子混合导体相通过浸渍负载沉积在所述掺杂CeO₂多孔基体的孔道内。

3.根据权利要求1或2所述的高稳定性高渗透性致密陶瓷透氧膜，其特征在于：所述氧离子导体相其化学式为Ce_1-zM_zO_2-δ，其中M为Sm³⁺/Gd³⁺，0.15≤z≤0.25；所述离子-电子混合导体相其化学式为A_1-xSr_xFe_1-yB_yO_3-δ，其中A为Sm³⁺/Gd³⁺，B为Cu²⁺或Zn²⁺，0.2≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5；δ为氧空位浓度。

4.根据权利要求3所述的高稳定性高渗透性致密陶瓷透氧膜，其特征在于：所述离子-电子混合导体相其化学式A_1-xSr_xFe_1-yB_yO_3-δ中，B为Cu²⁺时，0.1≤y≤0.4；B为Zn²⁺时，0.3≤y≤0.5。

5.根据权利要求4所述的高稳定性高渗透性致密陶瓷透氧膜，其特征在于：所述离子-电子混合导体相其化学式A_1-xSr_xFe_1-yB_yO_3-δ中，B为Cu²⁺时，0.25≤y≤0.35。

6.权利要求1-5之一所述高稳定性高渗透性致密陶瓷透氧膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)原料粉体的制备

包括氧离子导体相粉体的制备和离子-电子混合导体相粉体的制备；

(2)多孔氧离子导体相基体的制备

以所述氧离子导体相粉体制备多孔氧离子导体相基体；

(3)离子-电子混合导体相的浸渍负载

以所述离子-电子混合导体相粉体制备浸渍浆料，并浸渍所述多孔氧离子导体相基体，得到负载离子-电子混合导体相的氧离子导体相基体；

(4)高温共烧制备双相致密陶瓷透氧膜

高温共烧所述负载离子-电子混合导体相的氧离子导体相基体，得到双相致密陶瓷透氧膜。