当今世界，能源和环保已成为世界各国共同关心的问题。由于在能源、化工、冶金、环保等领域具有的潜在的巨大应用价值，氧离子-电子混合导体透氧膜材料的研究在最近二十年受到了学术界和工业界的关注。人们探索了很多材料体系，但是还没有找到一种材料能同时具备高的透氧速率和稳定性。SrCo0.8Fe0.2O3-δ(SCF)体系具有很高的氧渗透速率，但是该材料的稳定性不满足实际的应用，本论文拟从该体系出发，通过一系列高价离子的掺杂，提高材料的化学及热力学稳定性，以期能在工业生产中得到应用。　　 本文第一章简要介绍了混合导体透氧膜材料的工作原理、研究进展和应用概况，着重阐述了钙钛矿型混合导体透氧膜材料的氧渗透相关理论和研究现状。第二章为实验仪器与方法，主要介绍了氧渗透装置，热重分析装置以及氧含量滴定的方法。第三章研究了Zr掺杂对SCF在低氧分压的相稳定性的影响。实验发现：Zr在SCF中的固溶度为4-5mol％，Zr固溶到SCF中导致晶格内各离子间相互作用增强，晶格稳定性增加，从而抑制了材料的失氧，尤其是在低氧分压下的失氧，进而在一定程度上抑制了Brownmillerite相的生成。另外，通过热膨胀分析发现，Zr掺杂使SCF在低氧分压下发生相变的温度向低温漂移，这拓宽了该材料的使用温度范围。　　 采用O2/CO2混合气代替空气作为含碳燃料的助燃剂，产生高浓度的CO2，便于捕获。本实验室提出并实验验证了基于氧分离膜的O2/CO2混合气制备工艺，即在膜的一侧施加压缩空气，另一侧用CO2吹扫，将渗透的氧气携带出膜管，得到O2/CO2混合气。第四章研究了耐CO2的Ta掺杂的SCF膜材料。实验表明：Ta的引入降低了SCF的碱性，显著地降低了材料与CO2的反应程度。在CO2作为吹扫气的氧渗透实验中，Ta掺杂的SCF表现出了可观的氧渗透速率和良好的稳定性，有望用于O2/CO2混合气的制备。