[发明专利]复合氧气传送膜

摘要

制备复合氧离子膜的方法和复合氧离子膜，其中在多孔载体上由(Ln_1-xA_x)_wCr_1-yB_yO_3-δ与掺杂的氧化锆的混合物形成多孔燃料氧化层和致密分离层以及任选的多孔表面交换层。在所述多孔燃料氧化层和所述任选的多孔表面交换层中A为钙，在所述致密分离层中A不为钙且优选为锶。用于所述多孔燃料氧化层和任选的多孔表面交换层的优选材料为(La_0.8Ca_0.2)_0.95Cr_0.5Mn_0.5O_3-δ，用于所述致密分离层的优选材料为(La_0.8Sr_0.2)_0.95Cr_0.5Fe_0.5O_3-δ。此类材料的使用允许所述膜在空气中烧结而不使用成孔剂，以降低膜制造成本。如本发明中所述的用于形成所述多孔层的材料具有形成任何类型的多孔结构例如催化剂载体的用途。

主权项

 制备氧离子复合膜的方法，其包括：在多孔载体上形成第一层，所述第一层含有(Ln_1‑xA_x)_wCr_1‑yB_yO_3‑δ与掺杂的氧化锆的第一颗粒混合物且基本上不含成孔剂，其中Ln为La、Y、Pr、Ce或Sm；A为Ca，B为Fe、Mn、Co、Al、Ti或其组合；w为0.9‑1.1；x为0.1‑0.4且y为0.1‑0.6;在所述第一层上形成第二层，所述第二层含有(Ln_1‑xA_x)_wCr_1‑yB_yO_3‑δ与所述掺杂的氧化锆的第二颗粒混合物，其中Ln为La、Y、Pr、Ce或Sm；A为Sr；B为Fe、Mn、Co、Al、Ti或其组合；w为0.9‑1.1；x为0.1‑0.3且y为0.1‑0.6；和加热所述第一层、所述第二层和所述多孔载体，以致所述第一层部分烧结成含有所述第一颗粒混合物的多孔物质，从而提供多孔燃料氧化层，且所述第二层完全烧结成含有所述第二颗粒混合物的致密化物质，从而提供致密分离层;其中基于体积百分率计，所述部分烧结的第一层含有介于2:3与4:1之间的第一体积比的(Ln_1‑xA_x)_wCr_1‑yB_yO_3‑δ和掺杂的氧化锆；且其中基于体积百分率计，所述烧结的第二层含有介于1:4与3:2之间的第二体积比的(Ln_1‑xA_x)_wCr_1‑yB_yO_3‑δ和掺杂的氧化锆。