催化学报

催化学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (9): 926-932.

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合成方法对BICUVOX.10膜在中低温条件下透氧性能的影响

汪纪波 1,2, 计宝峰 1,2, 朱雪峰 1, 丛铀 1, 杨维慎 1   

  1. 1 中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室, 辽宁大连 116023 2 中国科学院研究生院, 北京 100049
  • 收稿日期:2009-09-25 出版日期:2009-09-25 发布日期:2009-09-25

Effects of Synthesis Methods of BICUVOX.10 Membranes on Oxygen Permea-tion at Moderate Temperatures

WANG Jibo1,2, JI Baofeng1,2, ZHU Xuefeng1,*, CONG You1, YANG Weishen1,#   

  1. 1State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China 2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • Received:2009-09-25 Online:2009-09-25 Published:2009-09-25

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摘要： BICUVOX.10 (Bi2V0.9Cu0.1O5.35) 粉体和膜片采用固态反应法 (SSR) 和 EDTA-柠檬酸联合络合法 (EC) 制备, 并使用 X 射线衍射、扫描电镜、氧气渗透测试和电化学阻抗谱方法对材料的性能进行了对比表征和测试. XRD 和 SEM 结果表明, 采用 EC 法更容易制备纯相的 BICUVOX.10 粉体, 但是膜片的稳定性较 SSR 法制备的差. 在不引起电压波动的前提下, 采用 SSR 方法和 EC 方法制备的膜片上能加载的最大电流分别为 1.6 和 1.2 A/cm2, 对应的 400 oC 条件下透氧量分别为 4.5 和 3.9 ml/(min cm2). 膜片的微结构如粒径等对透氧性能和电导性能影响很大.

关键词: BICUVOX.10, 陶瓷膜, 氧气渗透, 电化学泵氧, 氧离子导体

Abstract: BICUVOX.10 membrane was prepared by the solid state method and sintered at 800 oC. Controllable and stable oxygen permeation flux of > 4 ml/(min cm2) was obtained on the BICUVOX.10 oxygen pump at 400 oC. When the current density was 1.6 A/cm2, the Faradic efficiency was still above 80%.

Key words: BICUVOX.10, ceramic membrane, oxygen permeation, electrochemical oxygen pump, oxide ion conductor