【摘 要】
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氢能源作为21世纪的清洁新能源，一直以来备受关注，混合导体透氢膜同时具备质子电导率和电子电导率，是一种新型的无机致密陶瓷膜，由于其可以高效的从含氢混合气中分离出氢气而备受青睐.在目前研究的透氢膜材料中，单相材料往往由于其电导率有限使得透氢量偏低，而金属-陶瓷双相材料的兼容稳定性存在问题，陶瓷-陶瓷双相材料由于其双极电导率高且兼容性好使其开始引起广泛注意.考虑到BaCeO3系列材料具有较高的质子传导
【机 构】
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华南理工大学化学与化工学院,广州,510640
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氢能源作为21世纪的清洁新能源，一直以来备受关注，混合导体透氢膜同时具备质子电导率和电子电导率，是一种新型的无机致密陶瓷膜，由于其可以高效的从含氢混合气中分离出氢气而备受青睐.在目前研究的透氢膜材料中，单相材料往往由于其电导率有限使得透氢量偏低，而金属-陶瓷双相材料的兼容稳定性存在问题，陶瓷-陶瓷双相材料由于其双极电导率高且兼容性好使其开始引起广泛注意.考虑到BaCeO3系列材料具有较高的质子传导性，而经Fe掺杂又具有良好的电子导电性，因此本文选取该材料体系，采用自分解法一步制备具有双相结构的混合导体陶瓷透氢膜.以接近纯相临界比例的斜方晶钙钛矿相BaCe0.85Fe0.15O3-δ(BCF8515)作为主要的质子导电相，以接近纯相临界比例的立方钙钛矿相BaCe0.15Fe0.85O3-δ(BCF1585)作为主要的电子导电相，两相氧化物组成一种具有相同元素而不同比例的同源双相新材料以获得更高的双极电导率和透氢量.这种新型的自分解一步合成双相材料法，即简化了常规的多步混合法的复杂工艺，同时也利用了材料体系在某特殊元素组成区间的双相共存特性，有效避免两相之间的高温固相副反应.实验结果表明厚度为1mm的双相陶瓷透氢膜在950℃下的透氢量可高达0.76 ml/min·cm2.
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