[发明专利]一种非金属离子掺杂的钙钛矿型混合导体透氢膜及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201810663229.1 | 申请日： | 2018-06-25 |
| 公开（公告）号： | CN108939944B | 公开（公告）日： | 2021-05-14 |
| 发明（设计）人： | 王海辉;庄丽彬;薛健;李家祺 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学 |
| 主分类号： | B01D71/02 | 分类号： | B01D71/02;B01D67/00;B01D53/22;C01B3/50 |
| 代理公司： | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人： | 何淑珍;冯振宁 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 非金属 离子 掺杂 钙钛矿型 混合 导体 透氢膜 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种非金属离子掺杂的钙钛矿型混合导体透氢膜，其特征在于，该钙钛矿型混合导体透氢膜的化学通式为AB1-x MxO3-δ，其中A是Sr、Ba和Ca中的一种；B是Ce和Zr中的一种；M是非金属元素P和S中的一种；δ为非化学计量比；0 ≤δ≤ 0.5， 0 ＜ x ≤ 0.5。
2.制备权利要求1所述的一种非金属离子掺杂的钙钛矿型混合导体透氢膜的方法，其特征在于，制备方法为甘氨酸-硝酸盐燃烧法，包括以下步骤：
（1）称量原料金属硝化物Sr（NO3）2·4H2O、Ba（NO3）2、Ca（NO3）2·4H2O中的一种，称量Ce（NO3）4·6H2O、Zr（NO3）4·5H2O中的一种，称量非金属铵盐NH4H2PO4、NH4H2SO4中的一种；
（2）将步骤（1）中称取的原料溶于水，形成混合液，在混合液中加入甘氨酸，加热搅拌混合液至凝胶状；
（3）将步骤（2）中获得的凝胶放入电炉中焙烧，得到粉体的前驱体；
（4）将步骤（3）中得到的粉体的前驱体放入马弗炉中，在750~950℃下保温，得到成相粉体；
（5）将步骤（4）中获得的成相粉体放入铸铁模具中，在8MPa~15MPa压力下保压，获得生坯；
（6）将步骤（5）中得到的生坯放入高温马弗炉中，在1200~1600℃下保温，得到非金属离子掺杂的钙钛矿型混合导体透氢膜。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中加入的甘氨酸的量为混合液中每1mol金属离子加入80~120g甘氨酸。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述加热搅拌的温度为100~350℃，时间为25~40h。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中电炉焙烧的温度为200~500℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中马弗炉热处理的升降速率为每分钟1~5℃。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）、步骤（6）所述保温的时间为5~12h。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述保压的时间为5~15min。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（6）中高温马弗炉热处理的升降速率为每分钟1~3℃。
10.权利要求1所述的一种非金属离子掺杂的钙钛矿型混合导体透氢膜应用于含氢混合气中的氢气分离反应器中。
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