[发明专利]一种非金属阴、阳离子共掺杂的钙钛矿型混合导体膜及其制备方法与应用有效
| 申请号： | 201910968405.7 | 申请日： | 2019-10-12 |
| 公开（公告）号： | CN110694489B | 公开（公告）日： | 2021-10-26 |
| 发明（设计）人： | 王海辉;李家祺;薛健;庄丽彬 | 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 |
| 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;隆翔鹰 |
| 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 阳离子 掺杂 钙钛矿型 混合 导体 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种非金属阴、阳离子共掺杂的钙钛矿型混合导体膜，其特征在于，所述混合导体膜的材料的化学通式为AB1-bB＇bO2.95-δX0.05，A为碱土金属中的锶；B为过渡金属中的钴；B＇为非金属阳离子P或B；X为卤族阴离子；δ为非化学计量数，0.2≤δ≤0.7，b＝0.05；
所述的非金属阴、阳离子共掺杂的钙钛矿型混合导体膜的制备方法包括以下步骤：
(1)称取含A、B、(P/B)n+和卤族阴离子的无机盐，溶于去离子水中，混合后搅拌均匀，得到金属盐混合液；
(2)向步骤(1)所得金属盐混合液中加入柠檬酸铵-羟基乙酸；
(3)将步骤(2)所得的混合液搅拌后真空干燥，得到凝胶；
(4)将步骤(3)所得的凝胶加热后得到前驱体粉体；
(5)将步骤(4)所得到的前驱粉体进行放电等离子烧结，得到成相粉体；
(6)将步骤(5)所得的成相粉体压制成膜片生胚；
(7)将步骤(6)所得膜片生胚进行放电等离子烧结，打磨清洗后即可得到所述非金属阴、阳离子共掺杂的钙钛矿型混合导体膜。
2.权利要求1所述的非金属阴、阳离子共掺杂的钙钛矿型混合导体膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取含A、B、(P/B)n+和卤族阴离子的无机盐，溶于去离子水中，混合后搅拌均匀，得到金属盐混合液；
(2)向步骤(1)所得金属盐混合液中加入柠檬酸铵-羟基乙酸；
(3)将步骤(2)所得的混合液搅拌后真空干燥，搅拌温度为40～60℃，时间为10～20h，真空干燥的温度为150～200℃，时间为18～20h，得到凝胶；
(4)将步骤(3)所得的凝胶加热后得到前驱体粉体，加热的温度为300～500℃，加热时间为1～2h，升降温速率为40～60℃/min；
(5)将步骤(4)所得到的前驱粉体进行放电等离子烧结，得到成相粉体，放电等离子烧结的温度为800～1000℃，烧结5～10min，升降温速率为100～120℃/min；
(6)将步骤(5)所得的成相粉体压制成膜片生胚；
(7)将步骤(6)所得膜片生胚进行放电等离子烧结，放电等离子烧结的温度为1100～1200℃，烧结3～6min，煅烧时升降温速率为100～120℃/min；打磨清洗后即可得到所述非金属阴、阳离子共掺杂的钙钛矿型混合导体膜。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，金属盐混合液的总金属离子与柠檬酸铵-羟基乙酸的摩尔比例为1：1～2。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，压制的时间为30～50min，压力为10～15KN。
5.权利要求1所述的非金属阴、阳离子共掺杂的钙钛矿型混合导体膜在含氧混合气中的分离应用。
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