[发明专利]一种CO2

权利要求书

1.一种CO₂稳定的双相混合导体透氧膜，其特征在于，其化学通式为：x Ce_0.9La_0.1O_2-δ-yLa₂CuO_4+δ，其中δ代表氧原子得失的数目，为非化学计量，0≤δ≤1，0x1，0y1，x+y＝1。

2.一种权利要求1所述的CO₂稳定的双相混合导体透氧膜的制备方法，其特征在于，该方法为溶胶-凝胶一锅法，具体包括以下步骤：

(1)按照化学计量比依次称取x Ce_0.9La_0.1O_2-δ-y La₂CuO_4+δ中金属对应的硝酸盐分别用去离子水溶解在烧杯中，然后将其混合得到金属盐混合溶液；

(2)选用乙二胺四乙酸和无水柠檬酸作为络合剂，并将乙二胺四乙酸、无水柠檬酸加入到步骤(1)所得的金属盐混合溶液中，与之进行络合配位；

(3)将步骤(2)所得的溶液混合后置于磁力搅拌器不断搅拌，并加入碱性非金属化合物调节pH值为7～9；

(4)调节步骤(3)所得的混合溶液的温度，使在搅拌的过程中水逐渐蒸发，形成凝胶；

(5)将步骤(4)所得的凝胶转移至蒸发皿中，置于电炉上焙烧，形成前驱体粉体；

(6)在步骤(5)所得的前驱体粉体冷却后，将其转移至刚玉坩埚中，随后置于高温马弗炉中焙烧，形成成相粉体；

(7)将步骤(6)所得的成相粉体进行研磨，研磨后称取0.5～1.5g粉体置于不锈钢模具中，施加1～3Mpa的压力进行预压成型，时间为0～1min，随后再将其置于微型等静压机内以6～10Mpa的压力保压5～15min，得到膜片生胚；

(8)将步骤(7)所得的膜片生胚转移到刚玉板上，随后置于高温马弗炉中烧结致密，打磨清洗后即可得到所述双相混合导体透氧膜材料。

3.根据权利要求2所述的CO₂稳定的双相混合导体透氧膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述金属盐混合溶液中的金属离子总量、乙二胺四乙酸、无水柠檬酸三者的摩尔比为金属离子总量：乙二胺四乙酸：无水柠檬酸＝1:(1～1.5):(1～2.5)。

4.根据权利要求2所述的CO₂稳定的双相混合导体透氧膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碱性非金属化合物为氨水。

5.根据权利要求2所述的CO₂稳定的双相混合导体透氧膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述温度为60～95℃；所述搅拌的时间为2～10h。

6.根据权利要求2所述的CO₂稳定的双相混合导体透氧膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述焙烧的温度为200～450℃；焙烧的时间为1～3h。

7.根据权利要求2所述的CO₂稳定的双相混合导体透氧膜的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述焙烧的温度为800℃，升温速率和降温速率均为2℃/min，焙烧的时间为8～10h。

8.根据权利要求2所述的CO₂稳定的双相混合导体透氧膜的制备方法，其特征在于，步骤(8)所述烧结的温度为1030℃，升温速率和降温速率均为2℃/min；烧结的时间为8～10h。

9.根据权利要求2所述的CO₂稳定的双相混合导体透氧膜的制备方法，其特征在于，步骤(8)中，将烧结致密后的膜片依次用200目、400目、800目、1200目和2000目的碳化硅砂纸进行打磨，在打磨的过程中用游标卡尺测量膜片的厚度，以确保达到测试所需的目标厚度，随后用无水乙醇将打磨后的膜片进行超声清洗，即可得到用于测试的双相混合导体透氧膜。

10.权利要求1所述的一种CO₂稳定的双相混合导体透氧膜用于氧气的分离提纯和分离-反应耦合构建膜反应器，用于甲烷氧化偶联制乙烯以及水裂解制氢。