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采用高温固相反应法,制备不同煅烧温度的质子导体BaCe0.7Nb0.1Y0.2O3-δ,掺杂不同浓度的质子导体BaCe0.8-xNbxGd0.2O3-δ(0≤x≤0.45)和掺杂不同元素的质子导体BaCe0.7M0.1Y0.2O3-δ(M=Zr, Ti, Zn, Sn, Nb)。采用XRD、SEM及EIS等技术分别研究所制备材料的物相结构、微观形貌和电导率。研究了其在含有水蒸气、H2和CO2气氛中的稳定性。分别以BaCe0.7Zn0.1Y0.2O3-δ:Ce0.8Y0.2O2=5:5(体积比,传感器1)和6:4(传感器2)的混合导体为致密扩散层,以质子导体BaCe0.7Zn0.1Y0.2O3-δ为固体电解质,制备了极限电流型氢气传感器,对氢气传感器的氢敏性能进行了研究。研究结果表明:所制备的质子导体均为钙钛矿结构。BaCe0.7Nb0.1Y0.2O3-δ烧结样品的致密性随着煅烧温度的升高而增加,与热力学计算结果一致;700℃时样品在含有水蒸气和氢气的气氛中稳定性良好,但在纯CO2气氛中不够稳定;在湿润4000ppmH2/Ar气氛下,粉体煅烧温度不同的样品电导率相差不大;质子导体BaCe0.7Nb0.1Y0.2O3-δ的最佳煅烧温度为1300℃。BaCe0.8-xNbxGd0.2O3-δ(0≤x≤0.45)烧结样品的致密性随着x值的增大而增加;700℃时该系列质子导体对水的稳定性良好,对纯CO2的稳定性随着x值的增大而提高,而该系列质子导体在800℃时对纯CO2的稳定性优于700℃,与热力学计算结果一致;在湿润4000ppmH2/Ar气氛下,其电导率随着x值的增大而减小;x=0.1的烧结样品性能最好。BaCe0.7M0.1Y0.2O3-δ(M=Zr, Ti, Zn, Sn, Nb)烧结样品的致密性由好到差依次为Zn、Nb、Ti、Sn、Zr。700℃时所有烧结样品在含有水蒸气和氢气的气氛中表现出良好的稳定性,但在纯CO2气氛中不够稳定;在湿润4000ppmH2/Ar气氛下,Ti掺杂的烧结样品电导率最小,Zr掺杂的烧结样品电导率最大。传感器1和传感器2在工作温度为700℃、氢浓度为50~999ppm范围内、电压为0.4V时,响应电流与氢浓度存在良好的线性关系,相关系数分别为0.998和0.995;灵敏度分别为3.137和2.349μA·ppm-1。